etude du décalage de la chaine opercule d'une conditionneuse de yaourt erca ef-480 danone...
TRANSCRIPT
République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de Formation et de l’enseignement professionnel et de l’Apprentissage
Institut National Spécialisé de la Formation Professionnelle et de Gestion Bejaia
Section Conventionnée avec le Centre de Formation Professionnelle et de
l’Apprentissage d’Akbou Féminin
Mémoire de fin de formation
EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME BTS
ELECTROTECHNIQUE
Thème
Etude du décalage de la chaine opercule d’une
conditionneuse de yaourt ERCA EF-480
Danone Djurdjura ALGERIE
Réalisé par Encadré par
IGHESSANEN Sofiane Mme : Bendaoud.S
Mr: Djeroud.R
Promotion 2012/ 2015
Dieu merci
Je remercie Dieu, le tout puissant, pour m’avoir donné la
santé, le courage, la patience, la volonté et la force nécessaire,
pour affronter toutes les difficultés et les obstacles, qui se sont
hissés travers de mon chemin, durant toutes mes années
d’études.
Remerciements Au terme de ce travail, je tiens vivement à exprimer mes
sincères reconnaissances à ma promotrice Mme S.BENDAOUD pour
son aide et orientation tout au long de ma formation.
Je tiens à exprimer mes plus vifs remerciements à mon
encadreur Mr DJEROUD.R et à tous les techniciens de l’entreprise
Danone en particulier MOURAD, YACINE, IDIR, SALIM qui m’ont
guidé tout au long de mon travail.
Je remercie tous les enseignants de la section électrotechnique en
particulier Mr Lahbiben Rabah et tous les enseignants du CFPA
féminin
Je remercie les jurys d’avoir accepté de juger mon modeste
travail.
Que tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la
réalisation de ce travail trouvent ici l’expression de mes
remerciements les plus distinguées
I. Sofiane
Dédicaces Je dédie ce modeste travail à tous ceux qui sont chers à mon égard
A celui m’inspiré toujours son courage, tolérance et noblesse ainsi
que ses sacrifices et sa patience, mon chère père, que j’espère qu’il sera
toujours fier de moi.
A celle qui m’a appris le sens de la patience et celle qui n’a jamais
cessé de donner de l’aide à chaque fois que j’en ai besoin, ma chère
mère
A la mémoire de mes grands parents
A mes frères
A mes sœurs et leurs maris
A mon petit neveu Fares et mes nièce Vanessa et Farah
A toute la famille IGHESSANEN
A tous mes amis en particulier Imane, a tous ceux que
j’ai connu à l’université de Bejaia en particulier Chérif, Kaci, Lyes,
chaqu’un son nom.
A mes chers amis de la section Electrotechnique sans
exception et à tous mes profs et tous les personnels du CFPA Akbou
Féminin
A tous ceux que j’aime et tous ceux qui m’aiment
I. Sofiane
Sommaire
Liste des figures ........................................................................................................................... I
Liste des tableaux ..................................................................................................................... IV
Liste des abriviations ................................................................................................................. V
INTRODUCTION GENERALE ................................................................................................ 1
Chapitre I : Présentation de l’entreprise DANONE
I.1 Historique .............................................................................................................................. 2
I.2 Laiterie DJURDJURA .......................................................................................................... 2
I.3 DANONE dans le monde ..................................................................................................... 3
I.4 Situation geographique ......................................................................................................... 3
I.4.1 Lieu et entourage de DANONE DJURDJURA ALGERIE : ..................................................... 3
I.4.2 Partage de la superficie ............................................................................................................. 4
I.5 Plan du site ........................................................................................................................... 5
I.6 Organigramme de l’entreprise DANONE ............................................................................. 6
I.7 Processus de production de l’entreprise ................................................................................ 7
I.7.1 Poudrage ................................................................................................................................... 7
I.7.2 Pasteurisation ........................................................................................................................... 7
I.7.3 Maturation ................................................................................................................................ 7
I.7.4 Refroidissement ........................................................................................................................ 8
I.7.5 Séparation ................................................................................................................................ 8
I.7.6 Stérilisation .............................................................................................................................. 8
I.7.7 Conditionnement ....................................................................................................................... 8
I.7.8 Stockage ................................................................................................................................... 9
I.8 La production ........................................................................................................................ 9
I.9 Quelque differents produit de DANONE DJURDJURA ...................................................... 9
Chapitre II : Exploitation de la machine
INTRODUCTION .................................................................................................................... 10
II.2 Nomenclature de la machine .............................................................................................. 11
II.3 Fonctionnement de la machine (EF 480) ........................................................................... 11
II.4 Emplacement de la machine dans l’atelier......................................................................... 12
II.5 Les operations effectuees par la machine .......................................................................... 12
II.5.1 Déroulement plastique ........................................................................................................... 12
II.5.2 Le tirage................................................................................................................................ 14
II.5.3 le chauffage .......................................................................................................................... 16
II.5.4 Partie décore ......................................................................................................................... 16
II.5.5 Le formage ........................................................................................................................... 17
II.5.6 Dosage .................................................................................................................................. 18
II.5.7 Déroulement bobine opercule ............................................................................................... 20
II.5.8 Marquage et encrage ............................................................................................................. 21
II.5.9 Soudage ............................................................................................................................... 22
II.5.10 Découpage et prés découpage ............................................................................................. 23
II.5.11 Tirage en coupe déchets ...................................................................................................... 24
II.5.12 Tapis de sortie .............................................................................................................................. 25
II.6 Croquis de cheminement du produit ................................................................................. 26
CONCLUSION ........................................................................................................................ 26
Chapitre III: Etude technologique
III.1 PARTIE ELECTRIQUE ............................................................................................... 27
INTRODUCTION .................................................................................................................... 27
III.1.1 Nomenclature des organes electriques ......................................................................... 28
III.1.2 Schema electrique de puissance du moteur derouleur .................................................. 29
III.1.3 Schema electrique du moteur mise au pas opercule .................................................... 30
III.1.4 Etude technologique des organes electriques ............................................................... 33
III.1.4.1 Les équipements électriques ...................................................................................................... 33
III.1.4.1.1 Les machines synchrones triphasées ................................................................................. 33
III.1.4.1.2 Moteur Asynchrone triphasé ............................................................................................ 35
III.1.4.1.3 Les différents types de démarrage des moteurs asynchrones .............................................. 42
III.1.4.1.4 Structure générale d’un moteur DFY avec frein et boite à bornes ...................................... 43
III.1.4.1.5 Détecteurs de contrastes KT 2/KT 5 (cellule photoélectrique) ........................................... 45
III.1.4.1.6 Variateur de vitesse ........................................................................................................... 46
III.1.4.1.7 Les transformateurs .......................................................................................................... 47
III.1.4.2 Les appareils de commande ..................................................................................................... 49
III.1.4.2.1 Le contacteur .................................................................................................................... 49
III.1.4.2.2 Le sectionneur .................................................................................................................. 50
III.1.4.3 Les appareils de protection ........................................................................................................ 51
III.1.4.3.1 Le disjoncteur ................................................................................................................... 51
III.1.4.3.2 Les relais .......................................................................................................................... 52
CONCLUSION ........................................................................................................................ 56
III.2 PARTIE MECANIQUE ................................................................................................ 57
INTRODUCTION .................................................................................................................... 57
III.2.1 Etude technologique des composants mecaniques ........................................................ 58
III.2.1.1 Les roulements ................................................................................................................. 58
III.2.1.2 Les engrenages .................................................................................................................. 60
III.2.1.3 Poulies-courroies ........................................................................................................................ 62
CONCLUSION ........................................................................................................................ 64
III.3 PARTIE PNEUMATIQUE ........................................................................................... 65
INTRODUCTION .................................................................................................................... 65
III.3.1 Nomenclature du circuit pneumatique ........................................................................... 66
III.3.2 Schema pneumatique pre-etirage opercule .................................................................... 67
III.3.3 Etude technologique des composants pneumatiques ..................................................... 69
III.3.3.1 Le groupe de conditionnement de l’air .............................................................................. 69
III.3.3.2 Le manomètre.................................................................................................................... 73
III.3.3.3 Les silencieux .................................................................................................................... 73
III.3.3.4 Réducteur de débit unidirectionnel .................................................................................... 74
III.3.3.5 Les actionneurs .......................................................................................................................... 75
III.3.3.5.1 Vérin pneumatique............................................................................................................ 75
III.3.3.6 Préactionneur .............................................................................................................................. 78
III.3.3.6.1 Les distributeurs ............................................................................................................... 78
CONCLUSION ........................................................................................................................ 80
III.4 PARTIE AUTOMATE .................................................................................................. 81
INTRODUCTION .................................................................................................................... 81
III.4.1 But de l’automatisation .................................................................................................. 81
III.4.2 Structure d’un automate................................................................................................. 81
III.4.3 Les systemes automatises .............................................................................................. 82
III.4.3.1 La partie commande ................................................................................................................... 82
III.4.3.1.1 Structure de la partie commande ....................................................................................... 82
III.4.4 Les automates programmables industriels (API)........................................................... 83
III.4.4.1 Définition .......................................................................................................................... 83
III.4.4.2 Situation de l’automate dans un SAP ................................................................................ 83
III.4.4.3 Rôle d’un automate dans un SAP (Système Automatisé de production) ........................... 83
III.4.4.4 Les avantages de l’API ..................................................................................................... 84
III.4.4.5 Les inconvénients de l’API ............................................................................................... 84
III.4.4.6 Le choix d’un API ...................................................................................................................... 84
III.4.5 Structure externe de l’API dans la machine EF-480 ..................................................... 85
III.4.5.1 Vue d’ensemble du S7-400 ............................................................................................... 85
III.4.5.2 Caractéristiques du S7-400 ................................................................................................ 85
III.4.5.3 Structure interne du S7-400 SIEMENS.................................................................................... 86
CONCLUSION ........................................................................................................................ 86
Chapitre IV: Etude du décalage de la chaine
opercule
IV.1 Problematique ................................................................................................................... 87
IV.2 Principe de fonctionnement de la chaine opercule .......................................................... 87
IV.3 Passage du film opercule .................................................................................................. 87
IV.3.1 Description du passage du film opercule .............................................................................. 87
IV.4 Procedure pour le bon fonctionnement de la chaine opercule.......................................... 89
IV.4.1 La cellule photoélectrique .................................................................................................... 89
IV.4.1.1 Fonctionnement........................................................................................................................... 89
IV.4.1.2 Position de la cellule par rapport au film couvercle ...................................................................... 90
IV.4.1.2 Réglage de la sensibilité de la cellule ........................................................................................... 90
IV.4.2 Réglage du pas mécanique du couvercle .............................................................................. 92
IV.4 Etude du decalage de la chaine opercule .......................................................................... 93
CONCLUSION ........................................................................................................................ 94
Chapitre V: Maintenance
INTRODUCTION .................................................................................................................... 95
V.1 Definition de la maintenance ............................................................................................. 95
V.2 Fonction de la maintenance ............................................................................................... 95
V.3 Types de maintenance........................................................................................................ 96
V.3.1 Maintenance préventive......................................................................................................... 96
V.3.2 Maintenance corrective ................................................................................................................. 97
V.4 Organigramme de la maintenance .................................................................................... 98
V.5 Les operations de la maintenance ..................................................................................... 98
V.6 Niveaux de maintenance ................................................................................................... 99
V.7 Presentation de la maintenance au sein de DANONE .................................................... 100
V.8 Les fonctions de la maintenance au sein de la DDA ....................................................... 101
V.8.1 La fonction méthode ............................................................................................................ 101
V.8.2 La fonction exécution et réalisation ..................................................................................... 101
V.8.3 Magasin ......................................................................................................................................... 101
V.9 Documentation machine .................................................................................................. 102
V.10 Gestion de la maintenance assistee par ordinateur (GMAO) ........................................ 102
V.11 Les objectifs de la GMAO ............................................................................................. 103
V.12 Entretien de la machine ................................................................................................. 104
V.13 Maintenance de la chaine opercule ................................................................................ 105
V.13.1 Problèmes au niveau du moteur ......................................................................................... 105
V.13.2 Problème au niveau du frein : ................................................................................................... 106
CONCLUSION ...................................................................................................................... 108
Chapitre VI : Hygiène et Sécurité
INTRODUCION .................................................................................................................... 109
VI.1 Definition de l’hygiene ................................................................................................... 109
VI.2 Industrie agroalimentaires .............................................................................................. 109
VI.3 Definition de la securite ................................................................................................. 111
VI.3.1 Protection contre l’incendie ............................................................................................... 111
VI.3.2 Consigne d’incendie................................................................................................................... 111
VI.4 La securite dans l’entreprise ........................................................................................... 112
VI.5 Les protections individuelles .......................................................................................... 113
VI.6 Consigne generale de securite pour machine-outil ......................................................... 113
VI.7 Signalisation et indication de danger.............................................................................. 114
VI.8 Panneau d’interdiction .................................................................................................... 114
VI.9 Organigramme de la fonction securite : ........................................................................ 115
CONCLUSION ...................................................................................................................... 115
CONCLUSION GENERALE ............................................................................................... 116
BIBLIOGRAPHIE
I
Liste des figures Figure I.1 : Danone dans le monde ------------------------------------------------------------------------- 3
Figure I.2 : plan du site ---------------------------------------------------------------------------------------- 5
Figure I.3 : Les différents produits de Danone Djurdjura ---------------------------------------------- 9
Figure II.1 : Conditionneuse EF 480 Brassée 04 ------------------------------------------------------- 10
Figure II.2 : dérouleur plastique --------------------------------------------------------------------------- 13
Figure II.3 : Mécanisme de tension chaine de tirage -------------------------------------------------- 14
Figure II.4 : Tirage bonde plastique ---------------------------------------------------------------------- 15
Figure II.5 : système de décoration ---------------------------------------------------------------------- 17
Figure II.6 : Cycle de formage ----------------------------------------------------------------------------- 17
Figure II.7 : Doseur ------------------------------------------------------------------------------------------ 19
Figure II.8 Passage film opercule ------------------------------------------------------------------------- 20
Figure II.9 : Encrage ----------------------------------------------------------------------------------------- 21
Figure II.10 : position repos -------------------------------------------------------------------------------- 21
Figure II.11 : Marquage ------------------------------------------------------------------------------------- 22
Figure II.12 : Position repos -------------------------------------------------------------------------------- 22
Figure II.13 : Vus de face d’une presse de découpe --------------------------------------------------- 24
Figure II.14 Tirage en coupe déchets --------------------------------------------------------------------- 25
Figure III.1 : Schéma électrique de puissance du moteur dérouleur opercule -------------------- 29
Figure III.2 : Schéma électrique du moteur mise au pas opercule --------------------------------- 30
Figure III.3 : armoire électrique de la machine EF-480----------------------------------------------- 32
Figure III.4 : le stator ---------------------------------------------------------------------------------------- 35
Figure III.5 : le rotor ----------------------------------------------------------------------------------------- 36
Figure III.6 : moteur asynchrone à rotor bobiné-------------------------------------------------------- 37
Figure III.7 : moteur asynchrone (rotor en cage d’écureuil) ----------------------------------------- 38
Figure III.8 : plaque signalétique du moteur triphasé ------------------------------------------------- 38
Figure III.9 : Structure générale du moteur DFY ------------------------------------------------------ 43
Figure III.10 vue en coupe d’un moteur-frein DFY -------------------------------------------------- 44
Figure III.11 : cellule photoélectrique -------------------------------------------------------------------- 45
Figure III.12 : variateur de vitesse ------------------------------------------------------------------------ 46
Figure III.13 : transformateur triphasé ------------------------------------------------------------------- 47
Figure III.14 : constitution d’un transformateur -------------------------------------------------------- 48
II
Figure III.15 : contacteur ----------------------------------------------------------------------------------- 49
Figure III.16 : sectionneur ---------------------------------------------------------------------------------- 50
Figure III.17 : disjoncteur----------------------------------------------------------------------------------- 51
Figure III.18 : constitution d’un disjoncteur ------------------------------------------------------------ 52
Figure III.19 : relais ------------------------------------------------------------------------------------------ 52
Figure III.20 : relais électromagnétique ------------------------------------------------------------------ 54
Figure III.21 : relais thermique ---------------------------------------------------------------------------- 55
Figure III.22 : constitution d’un roulement ------------------------------------------------------------- 58
Figure III.23 : différents types de roulement ------------------------------------------------------------ 59
Figure III.24 : Engrenages ---------------------------------------------------------------------------------- 60
Figure III.25 :engrenage droits ---------------------------------------------------------------------------- 61
Figure III.26 : engrenages conique ------------------------------------------------------------------------ 61
Figure III.27 : engrenages gauches ----------------------------------------------------------------------- 62
Figure III.28 : poulies-courroies --------------------------------------------------------------------------- 62
Figure III.29 : courroies plates ----------------------------------------------------------------------------- 63
Figure III.30 : courroies trapezoidales ------------------------------------------------------------------- 63
Figure III.31 : courroies crantées -------------------------------------------------------------------------- 63
Figure III.32 : Schéma pneumatique Pré-étirage opercule ------------------------------------------- 67
Figure III.33 : groupe de conditionnement de l’air ---------------------------------------------------- 69
Figure III.34 : filtre avec séparateur d’eau -------------------------------------------------------------- 70
Figure III.35 : fonctionnement du filtre ------------------------------------------------------------------ 70
Figure III.36 : régulateur de pression --------------------------------------------------------------------- 71
Figure III.37 : fonctionnement du régulateur de pression -------------------------------------------- 72
Figure III.38 : lubrificateur --------------------------------------------------------------------------------- 72
Figure III.39 : fonctionnement du lubrificateur -------------------------------------------------------- 73
Figure III.40 : manomètre ---------------------------------------------------------------------------------- 73
Figure III.41 : Silencieux ----------------------------------------------------------------------------------- 73
Figure III.42 : réducteur de débit -------------------------------------------------------------------------- 74
Figure III.43. Vérin pneumatique ------------------------------------------------------------------------- 75
Figure III.44 : principe de fonctionnement d’un vérin ------------------------------------------------ 75
Figure III.45 : constitution d’un vérin -------------------------------------------------------------------- 76
Figure III.46 : vérin simple effet -------------------------------------------------------------------------- 77
Figure III.47 : vérin double effet -------------------------------------------------------------------------- 77
III
Figure III.48 : distributeurs --------------------------------------------------------------------------------- 78
Figure III.49 : distributeur monostable ------------------------------------------------------------------- 80
Figure III.50 : distributeur bistable ----------------------------------------------------------------------- 80
Figure III.51 : structure de la partie commande d’un système automatisé ----------------------- 82
Figure III.52 : API type S7-400 --------------------------------------------------------------------------- 85
Figure IV.1 : passage du film opercule ------------------------------------------------------------------ 87
Figure IV.2 : cellule photoélectrique --------------------------------------------------------------------- 89
Figure IV.3 : le spot ------------------------------------------------------------------------------------------ 90
Figure IV.4 : position de la cellule photoélectrique --------------------------------------------------- 90
Figure IV.5 : réglage de la sensibilité de la cellule ---------------------------------------------------- 91
Figure IV.6 : réglage du pas couvercle ------------------------------------------------------------------- 92
IV
Liste des tableaux
Tableau II.1 : nomenclature de la machine ........................................................................... 11
Tableau II.2 : caractéristique technique ................................................................................ 11
Tableau II.3 : nomenclature du dérouleur plastique ............................................................. 13
Tableau II.4 : nomenclature du doseur ................................................................................. 19
Tableau III.1 Nomenclature des organes électriques ............................................................ 28
Tableau III.2 exemple de couplage des moteurs asynchrone ............................................... 40
Tableau III.3 : Nomenclature du circuit pneumatique .......................................................... 66
Tableau III.4 représentation schématique des distributeurs .................................................. 79
Tableau IV.1 : étude du décalage du film opercule .............................................................. 93
Tableau V.1 exemple des niveaux de maintenance ............................................................ 100
Tableau V.2 : entretien de la machine ................................................................................ 104
Tableau V.3 : maintenance de la chaine opercule (problème au niveau du moteur) .......... 105
Tableau V.4 : maintenance de la chaine opercule (problème au niveau du frein) .............. 106
Tableau VI.1 : les protections individuelles ....................................................................... 113
Tableau VI.2 : Consigne générale de sécurité pour machine-outil ..................................... 113
V
Liste des abréviations
W: puissance (watt)
U: tension (volt)
I : intensité (ampère)
Ωs : vitesse de rotation du champ tournant
ω: pulsation des courant alternatif (rad.S-1
)
p : nombre de paires de pôle
f : fréquence des courants (Hz)
Ns : vitesse de rotation du champ tournant (tr.s-1
)
G : glissement
Cos φ : facteur de puissance
∆ : couplage triangle
Y : couplage Etoile
Pa : Puissance absorbée
Pjs : Pertes par effet Joule au stator
Ptr : Puissance transmise au rotor
Pfs : Pertes magnétiques
Pjr : Pertes par effet Joule au rotor
Pem : Puissance électromagnétique
Pméc : Pertes mécaniques
Tu : couple utile
Pu : puissance utile (w)
η : rendement du moteur
MLI : modulation de largeur d’impulsion
VI
N 4x6 R : Dénomination du tuyau
N : couleur du tuyau
4x6 : Diamètre du tuyau
R : couleur de la bague
P13 y 201 : Dénomination du composant
P13 : numéro du fulio
Y : nature du composant
201 : numéro du composant
F : la force développée exprimée en newtons.
P : est la pression exprimée en pascals
S : est la surface d'application de la pression exprimée en mètres carrés,
API : Automates Programmables Industriels
SAP : Système Automatisé de production
E/S : entrées/sorties
GMAO : Gestion de la maintenance assistée par ordinateur
Introduction
Générale
1
Introduction générale
En plus de la science qui étudie les phénomènes électriques et les lois qui s'y
rapportent, le terme d'électrotechnique peut être compris dans une acceptation récente
signifiant : Utilisation technique de l'électricité, soit en tant que support d'énergie, soit en tant
que support d'information.
L'électrotechnique est d'un développement relativement récent puisqu'elle remonte au
milieu du XIXe siècle. De nos jours, ce développement est extrêmement rapide et conditionne
de nombreux secteurs de l'activité humaine. Il faut reconnaître que peu de domaines ont été
aussi fertiles en réalisations en ayant autant d'influence sur l'économie des pays et le
comportement social des individus.
Dans le cadre de notre formation au CFPA Féminin, on a pu finaliser notre formation
de 30 mois en Electrotechnique par un stage d’une durée de six mois, ou nous avons confronté
l’enseignement théorique et pratique que nous avons reçu tout au long de cette formation.
Notre stage pratique c’est dérouler au sein de l’entreprise DANONE DJURDJURA
que nous aborderons plus en détail par la suite à travers la présentation de l’organisme
d’accueil
La mission qui nous a été confié au sein de l’entreprise est d’étudier le système de la
chaine opercule dans une conditionneuse de yaourt Brassée EF-480, ce travail consiste à
étudier toutes les parties du système et d’étudier le décalage qui pourra perturber le
fonctionnement de ce dernier.
Pour le mener à bien on l’a reparti en six chapitres. Dans le premier, nous allons représenter
l’organisme d’accueil Danone Djurdjura qui est l’une des 1ere
entreprises la plus reconnu au
niveau international.
La présentation de la machine EF-480 brassée 04 est l’étude de toutes les parties
qu’elle contient sera établie dans le deuxième chapitre exploitation.
L’objet du 3eme chapitre est l’étude technologique complète de notre système de
chaine opercule ou l’on trouve 4 partie qui sont : partie électrique, mécanique, pneumatique et
la partie automate.
Le 4eme chapitre consistera à étudier le décalage de la chaine opercule et de donner
son bon fonctionnement.
Le cinquième chapitre sera consacré à la partie maintenance ou on va aborder les
méthodes de la maintenance pour notre machine et notre système de chaine opercule en
particulier.
Le dernier chapitre a pour objet de donner un aperçu sur l’hygiène et la sécurité de
l’entreprise DANONE DJURDJUA afin d’éviter tout accident pendant le travail.
Et en fin on termine le mémoire par une conclusion générale.
Chapitre I
Présentation de l’entreprise
DANONE
CHAPITRE I Présentation de l’entreprise DANONE
2
I.1 Historique
l’entreprise des frères Batouche a démarrée d’abord à Ighzer Amokrane en 1984
avec la création d’une petite unité de fabrication de 1000 pots de yaourt par heure sous le
nom Djurdjura pour passer en 1986 a 4000 pots/heure après l’acquisition d’une
conditionneuse thermo formeuse.
En 1988 l’entreprise se voit dotée d’un atelier de fabrication du fromage fondu et
camembert, et c’est en 1991 que fut l’acquisition d’une ligne de production de crème
dessert.
En 1993, une nouvelle conditionneuse est arrivée avec une capacité de production
de 9000p/h .Deux ans plus tard, l’entreprise Djurdjura augmente sa production suite à
l’acquisition de 2 conditionneuses 12000p/h et 5000p/h et une remplisseuse de 7000p/h.
En 1998 profitant de la création de la zone industrielle d’Akbou, le groupe
Batouche inaugure sa nouvelle unité.
En 2001, le leader mondial des produits laitiers frais (groupe Danone) a conclu un
accord de partenariat avec la laiterie Djurdjura, leader du marché algérien des produits
laitiers frais (Plf), prenant une participation de 51% dans la société (DANONE
DJURDJURA ALGERIE) avec un capital de 2 700 000 000DA.
Apres l’année 2001 consacrée a rénové le site d’Akbou et à mettre en place des
outils industriels nécessaire à l’extension future, la marque DANONE a été lancée en
Août 2002. [1]
I.2 Laiterie DJURDJURA
La laiterie Djurdjura a connu des évolutions depuis sa création en 1984 c’est
dans cette même année que mûrit dans l’esprit du la famille BATOUCHE l’idée de
création d’une petite unité de fabrication de yaourt dans la région d’IGHZER
AMOUKRANE avec des moyens très restreints (une remplisseuse de pots préformés
d’une capacité de 1000 pots/heure).
CHAPITRE I Présentation de l’entreprise DANONE
3
Pour faire face aux exigences de l’heure, la famille BATOUCHE a modernisé
l’équipement de l’unité, avec des efforts de travail, l’unité a réussi à acquérir en 1986 une
conditionneuse thermo-formeuse d’une capacité de 4000 pots/heure.
Profitant de la création de la zone d’activité industrielle d’AKBOU, le groupe
BATOUCHE installe sa nouvelle unité en 1996 puis une deuxième en 1999.
Partenariat (DANONE DJURJURA ALGERIE SPA)
La rentrée du groupe DANONE en Algérie en octobre 2001 était le fruit de l’accord
conclu avec la laiterie DJURDJURA, premier producteur en Algérie avec une
participation de 51% au début, dans la société DANONE DJURDJURA ALGERIE SPA.
[1]
I.3 DANONE DANS LE MONDE
Figure I.1 : Danone dans le monde
I.4 Situation géographique
I.4.1 Lieu et entourage de DANONE DJURDJURA ALGERIE
Dans la zone industrielle (TAHARACHTE) avec les 60 unités de production
agroalimentaire.
A deux km de la ville d’AKBOU.
CHAPITRE I Présentation de l’entreprise DANONE
4
A une dizaine de mètres de la voie ferrée.
A 60 km de BEJAIA chef-lieu de la région et pôle économique important en Algérie
dotée d’un port trafique et un aéroport international.
A 180 km à l’est de la capitale d’Alger.
I.4.2 Partage de la superficie à 33864,10m²
Une salle de stockage de matière première de 2737m².
Une chambre froide pour stockage du produit fini 1152 m².
Un magasin de pièce de rechange de 315,5 m²
Deux ateliers de productions et d’un atelier de préparations de yaourt.
Atelier de maintenance.
CHAPITRE I Présentation de l’entreprise DANONE
5
I.5 Plan du site
Figure I.2 : plan du site [1]
CHAPITRE I Présentation de l’entreprise DANONE
6
I.6 Organigramme de l’entreprise DANONE
CHAPITRE I Présentation de l’entreprise DANONE
7
I.7 Processus de production de l’entreprise
La production s’effectue sur des chaînes de production où les produits passent par
une succession d’opérations bien définies. Parmi ces opérations, certaines sont communes
pour certains produits.
Les opérations sont définies comme suit
poudrage Pasteurisation Maturation Refroidissement
Conditionnement Stérilisation Séparation
1.7.1 Poudrage
L’entreprise possède deux lignes de poudrage de capacité de 7142 et 6111 litres par
heure. Le poudrage est la première étape avec laquelle commence le processus de production
de chaque produit, elle est commune pour tous les produits (lait, sucre, eau).
1.7.2 Pasteurisation
L’entreprise possède deux lignes de pasteurisation de débit de 15000 litres par heure,
La pasteurisation est la deuxième étape dans le processus de fabrication. Tous les produits
passent par cette étape sauf le produit Dannette. Cette étape consiste à rendre le produit saint
en éliminant les micro-organismes, à une température de 92°c.
C’est dans cette étape que s’effectue l’injection de la matière grasse et
l’homogénéisation du produit.
1.7.3 Maturation
L’entreprise possède deux lignes de maturation de capacité de 2155 et 711 litres par
heure, La maturation est l’opération qui suit la pasteurisation. Cette durée, après
fermentation, est nécessaire pour l’activation bactérienne.
CHAPITRE I Présentation de l’entreprise DANONE
8
1.7.4 Refroidissement
L’entreprise possède deux refroidisseurs de débit de 10 000 litres par heure, Le
refroidissement est l’étape qui suit la maturation pour fruix, Danup et succède l’étape de
séparation pour Gervais. Ce procédé est conçu pour arrêter l’activité bactérienne.
1.7.5 Séparation
Seules les pâtes fraîches passent par cette opération au moyen d’un séparateur. C’est
un procédé de traitement du lait destiné à la séparation du sérum du lait avec le caillé.
1.7.6 Stérilisation
Les crèmes dessert passent par cette opération juste après l’étape de poudrage à
travers un stérilisateur de débit de 3000 litres par heure ; la stérilisation est le traitement
thermique pour les desserts à une température de 130°c.
1.7.7 Conditionnement
C’est la phase finale dans la production. Le conditionnement est la mise en bouteilles
et pots du produit fini. Il existe plusieurs machines de conditionnement dont elles sont
divisées par deux ateliers de production :
Une ligne de conditionnement de pots de fruix de capacité de 38 000 pots par heure.
Deux lignes de conditionnement de pots de yaourt aromatisé de capacité de 36 000
pots par heure.
Une ligne de conditionnement de pots de yaourt aromatisé de capacité de 43 200 pots
par heure.
Une ligne de conditionnement de pots de PGF de capacité de 12 000 pots par heure.
Une ligne de conditionnement de pots Dannette de capacité de 12 000 pots par heure.
Une ligne de conditionnement de bouteilles de dan’ up de capacité de 8500 bouteilles
par heure.
Une ligne de conditionnement de bouteilles d’activia à boire de capacité de 5000
bouteille par heure.
Une ligne de conditionnement de bouteilles de Danao de capacité de 5625 bouteilles
par heure. [1]
CHAPITRE I Présentation de l’entreprise DANONE
9
1.7.8 Stockage
C’est le stockage du produit dans les chambres froides.
I.8 La production [1]
L’unité Danone Djurdjura Algérie produit 350 à 400 TONNE/JOUR et ses différents
produits sont :
Yaourt ferme traditionnel
Yaourt yaoumi
Bioactivia aromatisé
Yaourt à boire (lait fraise)
Crème dessert (Dannette).
Brassé aromatisée
Yaourt à boire Dan’ up.
Jus (Danao).
Petit Gervais nature.
Petit Gervais aux fruits.
Yaourt à boire Activia
I.9 Quelque différents produit de DANONE DJURDJURA
Figure I.3 : Les différents produits de Danone Djurdjura
Chapitre II
Exploitation de la machine
CHAPITRE II Exploitation de la machine
10
II.1 Introduction
Une machine est un ensemble de pièces ou organes liés entre eux, dont au moins un
est mobile, réunis de façon solidaire en vue d’une application définie, notamment pour la
transformation, le traitement, le déplacement, et le conditionnement d’un matériau. Pour cela
ce chapitre est consacré à explorer la machine qui est une conditionneuse de brassée type (EF-
480) dont on va exposer la constitution de ses différentes parties, et leur fonctionnement.
Figure II.1 : Conditionneuse EF 480 Brassée 04 [2]
CHAPITRE II Exploitation de la machine
11
II.2 Nomenclature de la machine
Repère Désignation 1 Bobine dérouleur plastique
2 Chaine de tirage
3 Boite de chauffe
4 Presse de formage
5 Système de décoration
6 Doseur DPM
7 Presse de soudure
8 Bobine opercule
9 Système de datage
10 Presse de découpe
11 Tapis de sortie
12 Ensemble de flux laminaire
Tableau II.1 : nomenclature de la machine
Caractéristique techniques
Spécification
Type de machine EF-480 S DECOR
Année de construction 2003
Numéro de modèle 40302
Alimentation électrique :
Tension 380 v triphasé
Fréquence 50 -60 Hz
Puissance installé 80 KVA
Intensité 115 Ampère
Air comprimé
Pression 6-8 bars
Débit 260 N m3/h
Alimentation hydraulique (eau) :
Débit 1,8 m3/h
Pression 2 à 4 bars Tableau II.2 : caractéristique technique
II.3 Fonctionnement de la machine (EF 480)
La bobine plastique est transférée vers les différents outillages à l’aide des chaines de tirage.
- Après la stérilisation de la bonde plastique par l’aspirateur ionisateur, elle passe par
une boite de chauffe pour l’amener à sa température de thermoformage (130-150 °C)
ensuite la bonde chauffée s’introduit à la presse de formage, les pots formés seront
remplis par le doseur.
CHAPITRE II Exploitation de la machine
12
- La bobine opercule sera déroulée d’une façon que le tirage fait avancer les pots et
l’opercule au même temps. Pour assurer une bonne opération de soudage et ça après le
marquage et encrage (datage) de l’opercule, puis la presse de découpe à l’aide des
couteaux assurent le découpage les prés découpage des pots.
- Enfin les pots découpés sont dégagés vers la sortie pour finir sur le tapis de sortie. [2]
II.4 Emplacement de la machine dans l’atelier
II.5 Les opérations effectuées par la machine
II.5.1 Déroulement plastique
Rôle : permettre le positionnement de la bobine et le déroulage du film plastique
Description : le système d’introduction comporte :
- Un système porte bobine.
CHAPITRE II Exploitation de la machine
13
- Un système de déroulage du film
Figure II.2 : dérouleur plastique
Nomenclature du dérouleur plastique :
Repère Désignation
1 Bobine bonde de plastique
2 Chariot porte rouleau plastique
3 Volant de verrouillage
4 Centreur
5 Flasque d’entrée machine
6 Pantin dérouleur
7 Roue de tension des chaines
Tableau II.3 : nomenclature du dérouleur plastique
Fonctionnement : la bobine plastique est déplacée sur un chariot (2) mis en position
par un système de centrage et maintenue à l’aide du volant de blocage.
CHAPITRE II Exploitation de la machine
14
II.5.2 Le tirage
Rôle : transférer la bande plastique de l’entrée machine vers les différents outillage.
Description : l’ensemble de transfert de la bonde plastique comporte :
Deux chaines munies de pinces assurent la prise et la traction de la bonde plastique.
Des guides chaines, supérieur intermédiaire intérieur maintenant et guidant les chaines
dans leur déplacement.
Un servomoteur commandant les roues de tirage des chaines.
Un collecteur d’alimentation (courant continu) des bobines des roues de tirage.
Deux roues de traction à embrayage magnétique.
Deux roues de détoure.
Deux rampes d’ouverture des pinces pour assurer la prise de la bonde plastique à
l’entrée.
Deux rompe d’ouverture des pinces pour libérer la bonde plastique. [2]
Figure II.3 : Mécanisme de tension chaine de tirage
CHAPITRE II Exploitation de la machine
15
Le fonctionnement
Le servomoteur donne un mouvement discontinu de rotation aux roues de tirage. Ce
mouvement est transmis aux chaines par l’intermédiaire des roues de tirage magnétique
(traction par embrayage magnétique).
Au fur à mesure de l’avancement des chaines, les pinces passant sur les rampes sont
contraintes à l’ouverture.
A l’entrée en quittant ces rampes, les pinces se referment sur la bonde plastique et par
pincement l’entrainent sous les différent s outils, (boite de chauffe, formage, soudure,
découpe).
En sortie, les rampes de sortie forcent les pinces à l’ouverture libérant la bonde latérale
(déchets). [2]
Figure II.4 :Tirage bonde plastique
La bonde plastique est stérilisée par l’aspirateur de tout corps étrangers (poussière…) avant le
chauffage.
CHAPITRE II Exploitation de la machine
16
II.5.3 le chauffage
Rôle: amener la bonde plastique à sa température de thermoformage, l’échange thermique
se fait par contact seulement la partie à former est chauffée.
Fonctionnement : Dès le démarrage machine, les vérins de commandes actionnent les
parties supérieures de la boite de chauffe (positionnement, ouverture et fermeture de la boite).
La pression de contact sur la bonde plastique est définie par la compression des ressorts
montés sur les plaques de chauffage supérieurs. [2]
II.5.4 Partie décore
Le système de décoration comporte :
Un ensemble de chariot dérouleur et de porte bobine décore
Une table de raboutage
Système d’introduction
Principe de fonctionnement
Le film décore découpé dans le sens de la longueur, donnant ainsi des bandelettes
selon la largeur du pot, les bandelettes sont amenées à l’intérieur des alvéoles d’un bloc
d’introduction ou elles sont enroulées, puis découpées, le mouvement de coupe est commandé
simultanément avec la rotation du moule.
L’éjection du papier par pistons est commandée dès la présence du moule en position
face au bloc d’introduction, en fin d’éjection les pistons retournent à leur position initiale et
un détecteur autorise à nouveau l’enroulement du papier dans les alvéoles.
CHAPITRE II Exploitation de la machine
17
Figure II.5 : système de décoration [3]
II.5.5 Le formage
Rôle : étirer le plastique chaud afin que le poinçon de formage, la plaque contre les parois du
moule pour lui donner la forme des pots.
Figure II.6 : Cycle de formage
CHAPITRE II Exploitation de la machine
18
Le fonctionnement
La presse est ouverte.
La presse est fermée, le plastique est pincé.
Descente des poinçons, l’air emprisonné dans le moule s’échappe autour des fonds de
pots
Poinçons détectés en position basse, envoi l’air de formage.
Avant l’ouverture du moule remontée des poinçons et mise à l’échappement pour
décompresser. [2]
II.5.6 Dosage
Doser du produit dans les pots à la quantité voulue (dose) réglable par le
bouton « réglage dose »sur le pupitre dose.
Fonctionnement du doseur au repos
Les buses sont en position haute.
Les membranes d’entrée sont ouvertes.
Les membranes de sortie sont fermées.
Les pistons ne touchent pas le barreau du vérin de dosage pour permettre le réglage
individuel sur chaque piston.
CHAPITRE II Exploitation de la machine
19
Figure II.7 : Doseur [2]
Nomenclature du doseur
Repère Désignation
1 Sonde capacitive de niveau.
2 Suppression air.
3 Sonde de niveau maxi.
4 Arrivée produit
5 Membrane d’entrée (ouverte).
6 Membrane de sortie (ouverte).
7 Détection des buses en position basse.
8 Détection des buses en position haute.
Tableau II.4 : nomenclature du doseur
CHAPITRE II Exploitation de la machine
20
Fonctionnement du doseur au travail
Descente de la tête de dosage.
Les pistons sont en position basse.
Ouverture des membranes de sortie.
(Les membranes d’entrée restent fermées au moment du dosage).
II.5.7 Déroulement bobine opercule
Rôle : dérouler la bobine opercule de façon ce que l’effort de tirage qui fait avancer le
plastique de l’opercule aux même temps soit toujours le même.
Figure II.8 Passage film opercule
Le fonctionnement
L’automate donne l’impulsion de début, le moteur permet le déroulement du film
opercule, la détection du moteur et l’immobilisation du film opercule (fin de pas).
A chaque pas l’opercule passe par le dateur. [2]
CHAPITRE II Exploitation de la machine
21
II.5.8 Marquage et encrage
Rôle : ce système permet le marquage de la date sur le film couvercle avant la soudure.
Description : ce système comporte :
Une plaque porte caractères.
Une contre plaque.
Des rouleaux encreurs.
Deux vérins de marquage.
Un vérin d’encrage.
Figure II.9 : Encrage Figure II.10 position repos
Le fonctionnement
Le vérin d’encrage assure le déplacement longitudinal de la plaque porte caractères sous les
rouleaux encrés articlés.
Dès le retour de l’ensemble, le détecteur autorise la montée du vérin de marquage, le film
opercule est alors marqué et avancé d’un pas.
Le même cycle se produit au pas suivant.
CHAPITRE II Exploitation de la machine
22
Figure II.11 : Marquage
Figure II.12 : Position repos
II.5.9 Soudage
Rôle : soudé l’opercule, aluminium ou complexe papier, polystyrène revêtu d’une laque
thermocollante sur la bonde plastique plate ou fermée au moyen d’un ensemble électrode,
contre électrode. [2]
CHAPITRE II Exploitation de la machine
23
Description : l’outil comprend :
Partie haute :
Deux vérins de soudure active.
Une électrode dont les cordons de soudure qui sont aux formes de l’ouverture des
pots.
Une résistance et des sondes thermiques de régulation de la température de l’électrode.
Vérins (coussin escamotage)
Partie basse :
Contre électrode
Motoréducteur presse
Des éjecteurs de position ajustable suivant les hauteurs de pots.
Vérin verrouillage
Le fonctionnement
A l’arrêt, l’électrode est relevée de 35 mm au-dessus de l’opercule pour ne pas fondre
le plastique et dégager le haut de presse des chaines de tirage lors d’un démontage.
Au départ machine, l’électrode descend de 30 mm et reste en position travail jusqu’au
prochain arrêt.
A chaque cycle machine l’électrode descend de 5 mm pour venir en position du plan
de défilé et remonte de 5 mm pendant le tirage pour éviter le contact de la bande sur le
cordon de soudure. [2]
II.5.10 Découpage et prés découpage
Assurée par une presse entrainée par un système bielle manivelle.
Le découpage et prés découpage des pots se fait à l’aide des outils (couteaux) montés sur la
presse de découpe. On découpe seulement les pots remplis en production.
CHAPITRE II Exploitation de la machine
24
Figure II.13 : Vus de face d’une presse de découpe
Fonctionnement
Le mouvement de découpe rectiligne alternatif est donné par les quatre bielles
verticales, est obtenu à partir du mouvement de rotation du moteur, transmis à l’aide d’un
système bielle manivelle.
Le moteur transmis son mouvement au maneton qui parcourt une trajectoire circulaire
avec un mouvement uniforme, et par l’aide de l’axe maneton la bielle reçoit un mouvement
rectiligne alternatif, cette dernière et par l’intermédiaire des deux axes et 4 galets qui se
déplace suivant la forme des rampes, transforme le mouvement transversal alternatif a un
mouvement vertical alternatif qui fait monter la matrice (table) et la mettre en contact avec la
partie fixe ( outil de découpe) pour avoir le découpage et pré découpage des pots. [2]
II.5.11 Tirage en coupe déchets
Rôle : appréhender les déchets et les ramener au bac a déchets des pots vides.
Description
L’outil de découpe coupe les déchets latéraux.
Deux pinces pneumatiques appréhendent les déchets.
Les deux vérins évacuent les déchets dans le bac à déchets.
CHAPITRE II Exploitation de la machine
25
Figure II.14 Tirage en coupe déchets
II.5.12 Tapis de sortie
Rôle : évacuer les pots remplis vers l’encaisseur (hors de la machine)
Fonctionnement
Un moteur fait tourner en continu des cordes de transport.
Les pots sont maintenus en ligne de production par guide, puis acheminés en dehors
de la machine. [2]
CHAPITRE II Exploitation de la machine
26
II.6 Croquis de cheminement du produit
II.8 Conclusion
Ce chapitre nous a permis de donner un aperçu de tous les éléments essentiels de notre
machine EF 480. Donc nous aurons une étude détaillée de tous les éléments constituant de
notre système de chaine opercule et de l’interaction entre eux, afin de comprendre leurs rôles
et leurs fonctionnements.
Chapitre III
Etude technologique
Partie Electrique
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
27
III.1 PARTIE ELECTRIQUE
Introduction
L’utilisation de l’énergie électrique a fait d’énorme progrès depuis son apparition au
19em siècle, et aujourd’hui le développement de la création de nouveaux matériaux ont
permis une réduction des couts , et la grosseur des appareils électriques si bien qu’ils sont
cinq fois moins lourds que leurs prototypes d’il y a soixante ans.
Sous cet angle dans le présent chapitre nous allons développer une étude détaillée de la
partie électrique afin d’identifier et de décrire les composants de l’installation de notre
système chaine d’opercule et de comprendre son fonctionnement.
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
28
III.1.1 Nomenclature des organes électriques
Symbole Désignation
Moteur synchrone triphasé
Moteur asynchrone à rotor bobiné
Moteur asynchrone à cage d’écureuil
Transformateur monophasé
Disjoncteur divisionnaire bipolaire différentiel
Sectionneur porte fusible tripolaire
Contacteur tripolaire
Relais thermique
Tableau III.1 Nomenclature des organes électriques
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
29
III.1.2 Schéma électrique de puissance du moteur dérouleur opercule
Figure III.1 : Schéma électrique de puissance du moteur dérouleur opercule [4]
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
30
III.1.3 Schéma électrique du moteur mise au pas opercule
Figure III.2 : Schéma électrique du moteur mise au pas opercule [4]
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
31
Module AB25 (armoire automate)
Module EB9 (armoire automate)
Les caractéristiques du moteur dérouleur opercule
Puissance: 370 w
U=230 V, I=2, 15 A
U=400V, I= 1,24 A
Les caractéristiques du moteur mise au pas opercule
Puissance: 120 W
U= 230 V , I= 0,68 A
U= 400 V , I= 0,39 A
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
32
Principe de fonctionnement du moteur mise au pas opercule
Disj. Mise au pas opercule EB9(E9.6)
Fermeture F381QM024
Fermeture F381KM024
Le moteur F381MA035 est en marche
Principe de fonctionnement du moteur dérouleur opercule
Fermeture F15Q015 : alimentation d’entrées puissance
Marche dérouleur opercule (AB25) A25.6
Excitation de la bobine F380KA021
Fermeture du contacte F380KA021
Marche avant/arrière : fermeture contact F380KM020A/ F380KM020B
Le moteur est en marche
L’armoire électrique de la machine EF-480
Figure III.3 : armoire électrique de la machine EF-480
Disjoncteurs
Variateur de
vitesse
Transformateurs
Sectionneur
Contacteurs
Relais
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
33
III.1.4 Etude technologique des organes électriques
III.1.4.1 Les équipements électriques
Dans notre installation on trouve différents équipements électriques parmi ces derniers
on cite :
Des moteurs synchrones et asynchrones, des alimentations électriques, un détecteur de
contraste, des transformateurs, des variateurs de vitesse
III.1.4.1.1 Les machines synchrones triphasées
Définition
La machine synchrone est un convertisseur réversible d’énergie électromagnétique :
on peut l’utiliser en moteur ou en générateur.
Constitution
Rotor = inducteur
Le rotor est la partie mobile du moteur synchrone. Il se compose essentiellement d'une
succession de pôles Nord et Sud intercalés sous forme d'aimants permanents ou de bobines
d'excitation parcourues par un courant continu.
Stator = induit
Les enroulements du stator sont le siège de courants alternatifs monophasés ou
triphasés. Il possède le même nombre de paires de pôles.
Champ tournant [5]
Les courants alternatifs dans le stator créent un champ magnétique tournant à la
pulsation :
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
34
Synchronisme
Le champ tournant du stator accroche le champ inducteur solidaire du rotor.
Le rotor ne peut donc tourner qu’à la vitesse de synchronisme ΩS.
Symboles [5]
Modes de fonctionnement
Le moteur synchrone converti la puissance électrique en puissance mécanique.
Pendant longtemps, ce moteur fût relativement peu utilisé en raison de sa difficulté à réguler
sa vitesse. Ce problème est maintenant résolu grâce au progrès de l'électronique de puissance
et des onduleurs qui lui sont associés.
Le stator de la machine est alimenté en triphasé ; il se crée alors un champ magnétique
tournant à la fréquence de rotation n=f/p ce qui fait que le rotor de la machine tourne lui aussi
à la fréquence de rotation n.
Fonctionnement en moteur
Le champ tournant du stator « accroche » le champ lié au rotor à la vitesse ΩS= ω/p.
Fonctionnement en alternateur (génératrice)
Le rotor et son champ sont entraînés par une turbine. Les bobines de l’induit sont
alors le siège de f.é.m. alternative de pulsation ω = p.ΩS.
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
35
Avantages
La machine synchrone est plus facile à réaliser et plus robuste que le moteur à courant
continu.
Son rendement est proche de 99%.
On peut régler son facteur de puissance cos ϕ en modifiant le courant d’excitation Ie.
Inconvénients
Un moteur auxiliaire de démarrage est souvent nécessaire.
Il faut une excitation, c’est-à-dire une deuxième source d’énergie.
Si le couple résistant dépasse une certaine limite, le moteur décroche et s’arrête.
III.1.4.1.2 Moteur Asynchrone triphasé [15]
Définition
C'est un moteur qui se caractérise par le fait qu'il est constitué d'un stator (inducteur)
alimenté en courant alternatif et d'un rotor (induit) soit en court-circuit, soit bobiné
aboutissant à des bagues dans lesquelles le courant est créé par induction. Ces moteurs ont la
particularité de fonctionner grâce à un champ tournant.
Constitution
Le moteur asynchrone triphasé est constitué d'un stator
(Inducteur) et d'un rotor (induit).
Le stator est constitué de trois bobines alimentées par
Un réseau triphasé équilibré ; de tension composée U, et de
Courant de ligne, Il crée un champ magnétique tournant à la
Fréquence de rotation :
ns = f / p (p est le nombre de pairs de pôles) Figure III.4 : le stator
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
36
Le rotor tourne une fréquence de rotation n légèrement
inférieure à ns.
Une relation lie ces deux parties :
Le glissement :
g = (ns-n)/ns n = ns.(1 - g)
On désigne par la vitesse de rotation du rotor, elle est
exprimée en rad/s. Figure III.5 : le rotor
On a = 2.π.n (si n est en tr/s) et = 2.π.n/60
(Si n est en tr/min)
Symbole
Principe de fonctionnement [15]
Le principe de fonctionnement d'un moteur asynchrone repose :
D'une part sur la création d'un courant électrique induit dans un conducteur placé dans
un champ magnétique tournant. Le conducteur en question est un des barreaux de la
cage d'écureuil ci-dessous constituant le rotor du moteur. L'induction du courant ne
peut se faire que si le conducteur est en court-circuit (c'est le cas puisque les deux
bagues latérales relient tous les barreaux).
D'autre part, sur la création d'une force motrice sur le conducteur considéré (parcouru
par un courant et placé dans un champ magnétique tournant ou variable) dont le sens
est donné par la règle des trois doigts de la main droite.
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
37
Les types des moteurs asynchrones triphasés [15]
On distingue 2 catégories de moteur asynchrones en fonction du type de rotor :
- les moteurs asynchrones à rotor en court-circuit, de faible puissance.
- les moteurs asynchrones à rotor bobiné à bagues dans lesquelles l'enroulement du rotor
aboutit à des bagues par l'intermédiaire desquelles on peut insérer des résistances. Ils sont de
grande puissance.
Le rotor bobiné
Ce type de rotor équipe plutôt des moteurs de puissance élevée ; son prix est nettement
plus élevé et avec les progrès des dispositifs de commande, il avait tendance à disparaitre. Les
énergies renouvelables lui redonnent un intérêt, notamment dans les éoliennes.
Figure III.6 : moteur asynchrone à rotor bobiné
Le rotor en cage d’écureuil
Comme son nom l’indique, l’enroulement ressemble à une cage. On a injecté dans les
encoches du rotor des barres d’aluminium afin de constituer des brins actif massifs. De plus
ces brins sont court-circuités entre eux à chacune de leurs extrémités par un anneau massif du
même métal, d’où l’analogie avec la cage d’un écureuil.
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
38
Figure III.7 : moteur asynchrone (rotor en cage d’écureuil)
Plaque signalétique du moteur asynchrone triphasé [15]
Définition : la plaque signalétique est la fiche d’identité du moteur délivrée et certifiée par
le constructeur. Elle contient donc les caractéristiques nominales électriques du moteur.
Figure III.8 : plaque signalétique du moteur triphasé
Type : (LS90Lz) → référence propre au constructeur
Puissance : (1,5Kw) → puissance utile délivrée sur l'arbre du moteur.
cos φ : (0,78) → facteur de puissance du moteur pour la charge nominale.
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
39
Tensions : (230v/400v) → la première indique la valeur nominale de la tension aux bornes
d'un enroulement. Elle justifie le couplage (étoile ou triangle) à effectuer en fonction du
réseau d'alimentation.
Intensités :(6,65A/3,84A) → Il s'agit de l'intensité en ligne (dans chaque phase) pour
chacun des couplages.
Rendement (rdt%76) : → permet de connaître la puissance électrique absorbée.
vitesse : (1440 Tr/mn) : Indique la vitesse nominale du rotor. La vitesse de synchronisme ns
du moteur est donc ici de 1500tr/mn.
Fréquence : (50HZ) → fréquence du réseau d'alimentation.
Nombre de phases :(Ph 3) → moteur triphasé
ambce
°C : (40°C) → Température recommandée maximum.
service :(S1) → définit le type d'utilisation (marche) continue, etc.
Classe d'isolation (F): → définie sa température maximale en exploitation.
Détermination du couplage [17]
1. si la plus petite tension de la plaque signalétique du moteur correspond à la tension
entre phase du réseau on choisit le couplage triangle ∆.
2. si la plus grande tension de la plaque signalétique du moteur correspond à la tension
entre phase du réseau on choisit le couplage étoile Y.
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
40
Exemples
Réseau Moteur 127 V/230 V Moteur 230 V / 400 V Moteur 400 V/ 660 V
127 V/230V Etoile Triangle Aucun
230 V / 400 V Aucun Etoile Triangle
400 V / 660 V Aucun Aucun Etoile
Tableau III.2 exemple de couplage des moteurs asynchrone
REGLE: Si la petite tension du moteur (c'est à dire la tension max supportée par un
enroulement du stator) est égale à la tension simple du réseau, le stator sera couplé en étoile,
et si elle correspond à la tension composée du réseau, on couple le stator en triangle.
Bilan des puissances au stator [5]
Puissance absorbée : Pa =U.I.√3.cos (puissance électrique en W)
I: Courant de ligne en (A)
cos : facteur de puissance du moteur
Pertes par effet Joule :
Si R est la résistance mesurée entre deux bornes de phases : Pjs = 3/2.R.I² (puissance
électrique en W)
Si R est la résistance d'un enroulement : dans ce cas il faut tenir compte du couplage
du stator
Couplage en étoile : pjs = 3.R.I² (puissance électrique en W)
couplage en triangle :pjs = 3.R.J² (puissance électrique en W)
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
41
Pertes magnétiques : pfs = Constante
Puissance transmise au rotor : Ptr = Pa - pjs - pfs
Bilan des puissances au rotor
Pertes par effet Joule : pjr = g.Ptr (puissance électrique en W)
Puissance électromagnétique : Pem = Ptr - pjr et Pem= Tem. (puissance mécanique
en W)
Pertes mécaniques : Pméc Constante
Puissance utile : Pu = Tu . et aussi par Pu = Ptr - pjr – pméc [5]
Le rendement
Pu= η x Pa Avec : Pu : puissance utile (w)
η : rendement du moteur
Pa : puissance absorbée (w)
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
42
III.1.4.1.3 Les différents types de démarrage des moteurs asynchrones
Le démarrage du moteur dérouleur opercule est un démarrage direct deux sens de
rotation et voici son schéma de commande et schéma de puissance :
Schéma de puissance schéma de commande
Il existe d’autres démarrages des moteurs
Démarrage étoile-triangle
Démarrage par élimination de résistance statorique
Démarrage par élimination de résistance rotorique
démarrage par autotransformateur
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
43
III.1.4.1.4 Structure générale d’un moteur DFY avec frein et boite à bornes
Dans notre système chaine d’opercule le moteur utilisé pour le déroulement de la bobine
opercule est un moteur frein de type DFS/DFY ou servomoteur synchrone.
Figure III.9 : Structure générale du moteur DFY [9]
1 Rotor complet
7 Flasque-bride
11 Roulement à billes
16 Stator complet
42 Flasque B
44 Roulement à billes
49 Disque de freinage
51 Tige amovible
53 Etrier de déblocage
Fonctionnement du moteur
Dès que le moteur est alimenté, la bobine de freinage (286) s’alimente en même temps
par un courant redresser, la bobine de freinage alimenté attire le disque de freinage (49) par
son disque d’induit et comprime le ressort de freinage (265), donc le moteur marche (moteur
tourne librement)
54 Corps de bobine
68 Porte-garniture complet
69 Ressort
70 Moyeux d’entraînement
108 Plaque signalétique
112 Embase boîte à bornes
115 Plaque à bornes
132 Couvercle boîte à bornes
265 Ressort de frein
286 Bobine de frein
292 Connecteur débrochable
293 Connecteur fixe
299 Bague intermédiaire
303 Connecteur coudé complet
pour raccordement frein
305 Resolver
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
44
A la coupure de courant, la bobine de freinage est désexcitée ce qui permet le
déplacement du disque du freinage du moteur par le frottement du disque.
Structure générale du frein [9]
Figure III.10 vue en coupe d’un moteur-frein DFY
Fonctionnement du frein
Lorsque on magnétise la bobine de frein (8) au moyen d’une tension continue le
disque de freinage (4) est attiré contre le corps de la bobine ceci libère le porte-garniture (2)
relié à l’arbre moteur par l’intermédiaire du moyeu d’entrainement lorsque la bobine n’est pas
1 Flasque-frein
2 Porte-garniture
complet
3 Bague intermédiaire
4 Disque de freinage
5 Circlips
6 Goupille cylindrique
7 Ressort de frein
8 Bobine de frein
complète
9 Tige amovible
10 Etrier de déblocage
11 Corps de bobine
12 Ressort de rappel
13 Rondelle
14 Ecrou de blocage
15 Goujon
16 Bouchon cuvette
17 Connecteur frein
18 Vis à tête cylindrique
19 Circlips
20 Joint torique
21 Clavette
22 Moyeu d’entraînement
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
45
sous tension, les ressorts déterminent le coup de freinage, en plaquant le disque de frein contre
le porte-garniture qui est à son tour poussé vers la flasque de frein.
III.1.4.1.5 Détecteurs de contrastes KT 2/KT 5 (cellule photoélectrique)
Introduction
Les détecteurs de contrastes sont devenus
Indispensables dans les processus de production
automatisés. Ils sont mis en œuvre partout où des
différences de contrastes doivent être détectées de manière
rapide et précise. Avec plus de 30 niveaux de gris distincts,
ils détectent tous les types de repères de contrastes, par
exemple les repères d’impression sur des films ou sur des
emballages. Pour des applications variées, il existe un grand
choix de types d’appareils avec différents procédés de
détection des contrastes et différentes interfaces utilisateurs.
FigureIII.11 : cellule photoélectrique
Définition
Les détecteurs de contraste sont des détecteurs optiques à haute résolution, qui
distinguent les objets d’après leurs niveaux de gris. Ainsi, la couleur, la luminosité et la
brillance ont une forte influence sur le résultat de mesure. En cas de faibles différences de
niveaux de gris, il convient de garantir une distance de mesure constante. La résolution du
capteur diminue à mesure que la distance de détection augmente. Plusieurs séries avec
différents types de lumière et fonctions sont disponibles pour les nombreuses utilisations.
Avantage
détection d'objets de toutes formes et de matériaux de toutes natures
détection à très grande distance,
sortie statique pour la rapidité de réponse ou sortie à relais pour la commutation de
charges
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
46
généralement en lumière infrarouge invisible, indépendante des conditions
d'environnement
Applications
Cette gamme de produits a été développée pour satisfaire les besoins des applications de
référence ci-dessous :
Lignes d'emballage
Papeterie et imprimerie
Machines de remplissage automatique
Machine de conditionnement.
Caractéristiques techniques KT 5W-2 P1113 [14]
Distance de détection depuis le 10 ± 3 mm
Taille du faisceau 1,2 x 4,2 mm
Emetteur, type : LED, rouge, bleue, verte
Tension d’alimentation Va : 10...30 V)
Consommation : < 80 mA
Courant sortie Ia max. 100 mA,
Temps de réponse : 50 μs
Fréquence de commutation jusqu’à 10 kHz
Poids : environ 400 g
Matériau du boîtier : Métal
III.1.4.1.6 Variateur de vitesse
Définition
Un variateur de vitesse est un dispositif permettant
de réaliser l’alimentation et la commande d’un moteur. On
distingue dans un variateur deux niveaux de commande.
La commande rapprochée est celle qui détermine les
modes de fonctionnement et de commutation Figure III.12 : variateur de vitesse
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
47
du convertisseur statique. La commande éloignée s’intéresse quant à elle aux problèmes de
commande d’axe : asservissements de courant, de position ou de vitesse.
Fonction Ces constituants électroniques regroupent en un seul appareil toutes les fonctions nécessaires
à la commande du moteur :
Démarrage (avec contrôle de l’accélération)
Inversion du sens de rotation
Freinage (avec contrôle de la décélération)
Choix de plusieurs vitesses de rotation
Variation de vitesse avec consigne analogique
Surveillance du moteur (courant moteur, échauffement…)
Contrôle du couple moteur (contrôle vectoriel de flux)
Les variateurs de vitesse électronique utilisent la technique de modulation de largeur
d’impulsion (MLI) ou le contrôle vectoriel de flux. [15]
Les avantages d’un variateur de vitesse
Le recours aux variateurs de vitesse offre plusieurs avantages :
démarrage progressif des moteurs réduisant les chutes de tension dans le réseau et
limitant les courants de démarrage ;
amélioration du facteur de puissance ;
précision accrue de la régulation de vitesse ;
prolongement de la durée de service du matériel entraîné ;
diminution de la consommation d’électricité.
III.1.4.1.7 Les transformateurs
Définition
Le transformateur est un convertisseur statique d’énergie
électrique réversible. Il transfère en alternatif, une puissance
électrique d’une source à une charge, en adaptant les valeurs de
la tension (ou du courant) au récepteur. Figure III.13 : transformateur triphasé
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
48
Le rôle d’un transformateur est en général, de modifier la valeur efficace d’une tension sans
en changer ni la forme (sinusoïdale), ni la fréquence.
Constitution
Un transformateur est constitué d’un circuit magnétique sur lequel sont disposés deux
bobinages en cuivre : le primaire et le secondaire.
Nous noterons N1 le nombre de spires du primaire et N2 celui du secondaire.
De manière générale, les grandeurs du primaire seront indicées 1 et les grandeurs du
secondaire indicées 2.
Figure III.14 : constitution d’un transformateur
On utilise deux symboles normalisés pour le transformateur. [15]
Symboles
Le rapport de transformation
On définit le rapport de transformation m par : 1
2
1
2
N
N
U
Um
Si m > 1, le transformateur et élévateur de tension ;
Si m < 1, le transformateur est abaisseur de tension.
De plus m U2
U1I1
I2
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
49
Rendement
Putilisée
PabsorbéeP2
P1
P2
P2 Pfer PJ Ou
P1 Pfer PJ
P1
PJ PJ1 PJ 2
Le rendement varie en fonction des conditions d’utilisation du transformateur. Le
meilleur rendement s’obtiendra pour les grandeurs d’utilisation nominales indiquées sur la
plaque signalétique du transformateur.
Les bons transformateurs de fortes puissances peuvent atteindre un rendement de 98%.
III.1.4.2 Les appareils de commande
III.1.4.2.1 Le contacteur
Définition
Le contacteur est un appareil mécanique de connexion
qui n’est pas commandé manuellement. Constitué d’un circuit
de puissance et de commande la position normale au repos de
ses circuits principaux est ouverte. [15]
Constitution
Les 4 parties principales du contacteur sont :
1 - le circuit principal Figure III.15 : contacteur
2 - le circuit de commande
3 - le circuit auxiliaire
4 - l’organe moteur
Sa fonction
II est capable d’établir, de supporter et d’interrompre des courants dans les
conditions normales du circuit, y compris les conditions de surcharges en service.
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
50
Symbole
Choix d’un contacteur
Tension du réseau
Nature du courant - fréquence
Nombre de pôles
Nature du récepteur – catégories d’emploi
Fréquence des manœuvres – Nbre
de cycle par heure – durée de vie
Puissance à commuter – courant d’emploi
Tension de la bobine de commande
Nbre
et type de contacts auxiliaire.
III.1.4.2.2 Le sectionneur
Définition
Le sectionneur est un appareil de connexion qui
permet d'isoler un circuit pour effectuer des opérations de
maintenance, de dépannage ou de modification sur les
circuits électriques qui se trouvent en aval. Il peut être
considéré comme un appareil de connexion et/ou de
raccordement mais jamais comme un appareil de protection.
Figure III.16 : sectionneur
Symbole
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
51
Choix d'un sectionneur
Nombre de pôles
Courant d'emploi taille des fusibles.
Tension assignée d'emploi.
Contact de précoupure, avec ou sans.
Dispositif de protection contre la marche en monophasé.
Poignée de commande intérieure, extérieure.
Remarque
Le sectionneur n’a pas de pouvoir de coupure ou de fermeture.
La coupure doit être visible, soit directement par observation de la séparation des
contacts, soit par un indicateur de position si les contacts ne sont pas visibles. [15]
III.1.4.3 Les appareils de protection
Parmi les appareils de protection électrique on trouve les disjoncteurs et les relais.
III.1.4.3.1 Le disjoncteur
Définition Le disjoncteur est un appareil électrique destiné à
assurer, en toute sécurité, la coupure du courant dans les cas
:
• d'une opération volontaire sur commande
• d'une protection automatique dans le cas d'un court-circuit
ou d'une surintensité.
Symbole
Disjoncteur différentiel
Figure III.17 : disjoncteur
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
52
Le rôle du disjoncteur
Il assure la protection des conducteurs et des appareils en cas de surcharge ou de
court-circuit en coupant automatiquement l’installation.
La remise en service s’effectue, après élimination du défaut, en refermant le disjoncteur.
Il sert également d’appareil de commande et de sectionnement. [15]
Constitution du disjoncteur
1. manette servant à couper ou à réarmer le disjoncteur manuellement.
2. mécanisme lié à la manette, sépare ou approche les
contacts ;
3. contacts permettant au courant de passer lorsqu'ils se
touchent ;
4. connecteurs ;
5. bilame (2 lames soudées à coefficients de dilatation
différents) :
6. vis de calibration, permet au fabricant d'ajuster la
consigne de courant avec précision après assemblage ;
7. bobine:
8. chambre de coupure de l'arc électrique. [15] Figure III.18 : constitution d’un disjoncteur
III.1.4.3.2 Les relais
Définition
C’est un appareil composé d’une bobine (électroaimant) qui
lorsqu’elle est parcouru par un courant électrique agit sur un ou
plusieurs contact.
Rôle du relais
Le relais permet la commande d'un circuit de puissance
(partie opérative) grâce à un circuit de plus faible intensité
appelé circuit de commande.
Figure III.19 : relais
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
53
Caractéristiques principales [15]
Caractéristiques de la bobine
Tension minimale d’alimentation
C’est la tension continue à appliquer à la bobine du relais et permettant le bon fonctionnement
de celui-ci.
Remarque : certains relais sont prévus pour fonctionner avec une tension alternative.
Tension de collage
C’est la valeur limite d’alimentation (pour action) à laquelle tous les contacts, de tous les
relais, doivent être à l’état de travail.
Tension de coupure
C’est la valeur limite d’alimentation (pour relâchement) à laquelle tous les contacts de tous les
relais doivent être à l’état de repos.
Résistance de la bobine
Cette valeur permet de calculer l’intensité dans la bobine
Caractéristiques des contacts
Tension maximale de commutation
C’est la tension maximale entre les lames avant fermeture ou après ouverture
Courant maximal de commutation
C’est le courant juste avant l’ouverture (coupure) ou juste après fermeture (collage)
Courant permanent limite (ou courant de passage maximum)
C’est la valeur du courant à ne pas dépasser
Puissance de commutation (ou pouvoir de coupure)
C’est le produit du courant de commutation et la tension de commutation à ne pas dépasser
Résistance de contact
C’est la résistance entre les bornes d’un contact fermé
Tension de claquage contact/bobine
C’est la tension maximum entre les contacts et la bobine
Résistance d’isolement
C’est la résistance entre les contacts
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
54
Les différents types de relais
Relais électromagnétique
Constitution
Le relais électromagnétique se compose de cinq éléments essentiels :
1° La palette (lame de métal) du circuit de puissance
qui assure la fonction interrupteur.
2° Un électro-aimant: Le bobinage du circuit de
commande enroulé sur un noyau en fer doux.
3° Un petit ressort de rappel
4° Les différentes bornes, ce sont les seules parties
accessibles par l’utilisateur.
En général, les bornes sont prévues pour être
soudées sur un circuit imprimé.
5° la bobine [15] Figure III.20 : relais électromagnétique
Symbole
Fonctionnement
Le relais électromagnétique exploite un des principes de base de l'électricité, lorsqu'on
fait passer un courant dans un bobinage autour d'un noyau en fer on crée un champ
magnétique et le noyau devient aimanté. C'est l'électro-aimant.
La palette du circuit de puissance est aimantée juste au-dessus du noyau, au repos elle n'est
pas attirée et elle reste levée au moyen d'un ressort de rappel.
Lorsqu'on met le circuit de commande sous tension on crée un électro-aimant qui attire la
palette et met en contact les lames souples
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
55
Un relais est donc caractérisé par sa bobine (tension d'alimentation et consommation)
et par ces contacts puissance, contact fermé* ou contact travail**.
* Le contact est fermé lorsque la bobine n’est pas alimentée.
**Le contact est fermé lorsque la bobine est alimentée [16]
Les relais thermique
Rôle
Protection contre les surcharges
La surcharge est un défaut dû à un effort trop important
sur l’axe d’un moteur (blocage, frottement…) provoquant un
échauffement qui risque d’endommager les bobinages (durée de
vie réduite de moitié par un dépassement permanent de 10% de
la température maximale tolérée). Figure III.21 : relais thermique
Symbole
Principe de fonctionnement
Les relais thermiques fonctionnent grâce à des bilames constitués de deux métaux
assemblés par laminage dont les coefficients de dilatation sont très différents : lorsque leur
température augmente, les deux matériaux ne s’allongent pas de la même valeur. Parce qu’ils
sont solidaires l’un de l’autre, l’allongement de l’un provoquera la courbure de l’ensemble.
Chaque bilame est placé à l’intérieur d’un enroulement chauffant branché en série avec une
des phases du moteur et est relié à une came commandant les contacts de puissance.
Le passage du courant dans l’enroulement provoque une élévation de température et une
déformation du bilame. Lorsque cette déformation est importante, la came pivote et les
contacts s’ouvrent.
Chapitre III : Etude technologique partie électrique
56
Le relais est muni de contacts auxiliaires utilisés dans le circuit de commande (95-96
pour couper la commande et 97-98 dans un circuit de visualisation de défaut)
Un bouton de test permet de simuler le déclenchement.
La plupart des relais thermique sont conçus pour être directement associés au contacteur. [16]
Conclusion
L’étude de cette partie nous a permis de connaitre les composants électrique de notre
armoire de commande et les composants de notre système de chaine opercule et leurs
fonctionnement.
Partie Mécanique
Chapitre III : Etude technologique Partie mécanique
57
III.2 PARTIE MECANIQUE
Introduction
La partie mecanique contient tous les systémes et element responsable de la
transmission de mouvement.
C’est l’etude fiable de tous les organes mécaniques qu’éclaircie tous les phénoménes
mécanique qui intervient dans la machine.
Le but de cette etude est de connaitre ces composants mecaniques et apprendre leurs
principe de fonctionnement.
Chapitre III : Etude technologique Partie mécanique
58
III.2.1 Etude technologique des composants mécaniques
III.2.1.1 Les roulements
Définition
Un roulement est un organe qui assure une liaison mobile entre deux élements d’un
mecanisme roulant l’un sur l’autre . il permet leur rotation relative , sous charge , avec
précision et frottement minimale .
Composition d’un roulement [18]
Figure III.22 : constitution d’un roulement
1 : Bague extérieure, liée à l’alésage
2 : Bague intérieure, liée à l’arbre
3 : Cage, assure le maintien des éléments roulants
4 : Eléments roulants, situés entre les deux bagues
Objectif principale
Réduire les frottements.
Permettre une grande vitesse de rotation.
Assurer un bon guidage de rotation.
Supporter les charges.
Assurer le guidage et la liaison mobile entre deux éléments d’un mécanisme roulant
l’un sur l’autre en rotation d’un arbre dans un palier.
Chapitre III : Etude technologique Partie mécanique
59
Differents types de roulements
Figure III.23 : différents types de roulement [18]
Les avantages
Ils présentent un coefficient de frottement inférieur, surtout au démarrage
Permettre une grande vitesse de rotation
Assurer un bon guidage de rotation
Les inconvénients
Ils sont plus bruyants
Ils présentent une plus grande difficulté au montage
Leur prix de revient est supérieur et l’encombrement radial est plus important.
Chapitre III : Etude technologique Partie mécanique
60
III.2.1.2 Les engrenages
Definition
On appelle Engrenage un ensemble de 2 roues dentées de
Même module qui engrène l’une avec l’autre. Il permet de
transmettre sans glissement un mouvement de rotation continu
entre deux arbres rapprochés.
Utilisation Figure III.24 : Engrenages
On les utilise pour transmettre un mouvement ou une puissance entre deux arbres
parallèles ou non, concourants ou non et perpendiculaire ou non. Pour un prix de renvient
modéré
Fonction
Réduction et/ou variation de la fréquence de rotation entre deux arbres.
Réduction et augmentation du couple moteur.
Transmission d’un mouvement de rotation.
Transformation des caractéristiques d’un mouvement.
la typologie des engrenages
Les engrenages sont classés en différentes catégories caractérisées par :
la position relative des axes des arbres d'entrée et de sortie ;
la forme extérieure des roues dentées ;
le type de denture.
Avantage
Transmission de puissances élevées sous fréquences de rotation élevées.
Transmission à rapport rigoureusement constant (transmission synchrone).
Transmission parfaitement homocinétique.
Possibilités de transmissions entre plusieurs arbres.
Bon rendement général, suivant classe de qualité.
Chapitre III : Etude technologique Partie mécanique
61
Inconvénients
Nécessité d'un entraxe précis et constant.
Niveau sonore variable suivant type d'engrenage.
Transmission des à-coups et vibrations.
Nécessité d'une lubrification, souvent par fluide.
Réversibilité possible suivant type d'engrenage.
Coût très variable suivant type d'engrenage et classe de qualité.
Classification des engrenages
Les engrenages droits ( à axe paralléles )
Figure III.25 :engrenage droits
Les engrenages conique ( à axe concourant )
Figure III.26 : engrenages conique
Les plus communs et les plus faciles à mettre en œuvre.
Avantages et inconvénients
Possibilité de déplacement axial.
Pas d’efforts axiaux.
- Ils permettent un renvoi d’angle à 90° dans un même plan
- Avantages et inconvénients
Nécessité d’un montage précis car les sommets des
deux cônes doivent être confondus.
Les paliers doivent supporter des efforts axiaux.
Le bruit généré par des coniques à denture droite
peut être atténué par l’utilisation de coniques à
denture hélicoïdale
Chapitre III : Etude technologique Partie mécanique
62
Les engrenages gauches
Figure III.27 : engrenages gauches
III.2.1.3 Poulies-courroies [19]
Fonction
Transmettre par adhérence, à l’aide d’un lien flexible
« Courroie », un mouvement de rotation continu entre deux
arbres éloignés.
Principales caracteristiques Figure III.28 : poulies-courroies
Avantages
Transmission silencieuse
« Grandes » vitesses de transmission (de 60 à 100 m/s pour les courroies plates)
Grand entraxe possible entre les poulies
Inconvenients par rapport aux Pignons-Chaînes
Durée de vie limitée
Couple transmissible faible pour les courroies plates
Tension initiale de la courroie nécessaire pour garantir l’adhérence
La transmission du mouvement se fait entre deux arbres
orthogonaux, ces engrenages permettent de grands
rapports de réduction et offrent des possibilités
d’irréversibilité, ils constituent les engrenages à
l’engrènement le plus silencieux et sans chocs. En
contrepartie le glissement et le frottement important
provoque un rendement médiocre
Chapitre III : Etude technologique Partie mécanique
63
Principaux types de courroies
Courroies plates
Figure III.29 : courroies plates
Courroies trapezoïdales
Figure III.30 : courroies trapezoidales
Courroies crantées
Figure III.31 : courroies crantées [19]
Principe de transmission [19]
Très silencieuses
Transmission de vitesses élevées.
Puissance transmissible élevée (emploie de gorges
multiples)
Courroies poly « V » très utilisées en électroménager.
Transmission silencieuse sans glissement
Une des deux poulies doit être flasquée afin que la
courroie ne sorte pas des poulies
Ex. utilisation : Entrainement de l’arbre à cames de
moteurs d’automobile.
Chapitre III : Etude technologique Partie mécanique
64
Inverseurs [19]
Conclusion
L’étude de la partie mécanique nous a permis d’identifier les différents organes
mécaniques de la chaine opercule, de connaitre leur rôle ainsi que leur fonctionnement.
Partie pneumatique
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
65
III.3 Partie pneumatique
Introduction
Les systèmes automatisés qui mette en œuvre des actionneurs pneumatiques sont
nombreux dans les secteurs industriels automatisés
L’objet de cette étude est de décrire les principaux types de vérins et les éléments de ligne
pneumatique que nous avons rencontrés sur notre système chaîne d’opercule.
L’installation pneumatique et la distribution en air comprimé au sein de
Danone Djurdjura Algérie
L’entreprise multinationale Djurdjura Algérie est munie d’une installation en air
comprimé conçue pour alimenter les unités d’intervention.
L’installation est composée de trois compresseurs identiques type compresseur à
piston (volumétrique), ils développent chacun une pression de dix bar avec un débit de 1200
m3/h, entrainé par un moteur de puissance de 123 KW avec une tension de 380V et tous cela
géré par un système d’asservissement électronique, l’air comprimé est acheminé vers les
lignes de conditionnement (conditionneuses).
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
66
III.3.1 Nomenclature du circuit pneumatique
symbole Désignation
Arrivé d’air lubrifié
Filtre avec purge à cde
manuelle
Lubrificateur
Régulateur de pression
Manomètre
Clapet anti retour
Symbole simplifié d’un groupe de
conditionnement. Sortie air lubrifié
Vanne
Distributeur 3/2 à commande pneumatique,
monostable
Distributeur 5/2 à commande électrique
directe, bistable
Vérin Double effet simple tige
Réducteur de débit unidirectionnel
Tableau III.3 : Nomenclature du circuit pneumatique
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
67
III.3.2 Schéma pneumatique Pré-étirage opercule
Figure III.32 : Schéma pneumatique Pré-étirage opercule [6]
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
68
Désignation
N Tuyau noir : circuit air et vide
V Tuyau vert : circuit eau
B Tuyau blanc : circuit graissage
R Bague rouge : circuit sous pression au repos
V Bague verte : circuit sans pression ou repos
Dénomination du tuyau : N 4x6 R
N : couleur du tuyau
4x6 : Diamètre du tuyau
R : couleur de la bague
Dénomination du composant : P13 y 201
P13 : numéro du fulio
Y : nature du composant
201 : numéro du composant [6]
Principe de fonctionnement (pré-étirage opercule)
- Le vérin P35V043 est commandé par le distributeur P35YD041 pour la commande de
la pince opercule
- Le vérin P35V040 pour l’étirement du tendeur est commandé par le distributeur
P35YD040
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
69
III.3.3 Etude technologique des composants
pneumatiques
III.3.3.1 Le groupe de conditionnement de l’air
Pour le traitement de l’air, le matériel utilisé est une
unité de conditionnement d’air comprimé appelée FRL
(Filtre – Régulateur – Lubrificateur).
L’air à la sortie du compresseur est véhiculé dans
des conduites en acier vers le lieu d’utilisation. Sa qualité
est indispensable pour assurer la longévité des
équipements pneumatiques.
[13] F
Figure III.33 : groupe de
conditionnement de l’air
Constitution
Cet ensemble est constitué de 2 ou 3 appareils montés en série dans un ordre déterminé. Il se
compose de la façon suivante :
Un filtre qui épure l’air et le purge de
l’eau qu’il contient
Un régulateur de pression qui maintient
l’air à une pression constante et
réglable
Un lubrificateur qui a pour rôle
d’incorporer à l’air un brouillard
d’huile afin de lubrifier les parties mobiles des composants pneumatiques.
Le groupe de conditionnement se monte à l’entrée de l’installation pneumatique du système.
Il faut également prévoir une vanne d’isolement pour les opérations de maintenance.
Représentation symbolique détaillée et simplifiée avec
1 – Filtre
2 – Régulateur de pression,
3 – Lubrificateur
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
70
Filtre avec séparateur d’eau [12]
L’air par nature est humide. Lorsqu’on refroidit de l’air
comprimé, de l’eau se forme. Cette eau doit être obligatoirement
évacuée du réseau de distribution. Il existe également dans l’air
des poussières, de l’huile en provenance du compresseur et
toutes sortes d’impuretés indésirables qu’il faut éliminer.
Le rôle du filtre est de soustraire du système tous ces éléments
nuisibles au bon fonctionnement.
Figure III.34 : filtre avec séparateur d’eau
Symbole
Principe de fonctionnement
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant : lorsque
le niveau de l’eau atteint une hauteur déterminée, le flotteur
soulève et ouvre une valve. L’air est alors admis au-dessus du
piston situé dans le mécanisme, provoquant ainsi l’ouverture de
la valve de purge.
Figure III.35 : fonctionnement du filtre
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
71
Le régulateur de pression [13]
Le rôle de cet appareil est de maintenir l’air comprimé à une pression constante, quelles
que soient les fluctuations en air du réseau. Il doit réguler la pression en fonction de la
demande sur le réseau. Il est souvent associé à un manomètre
qui permet de contrôler la pression. Le régulateur comprend 3
parties :
Le corps supérieur avec le bouton de réglage, ainsi
qu’un dispositif de verrouillage, permettant d’appliquer
une pression sur le diaphragme par l’intermédiaire du
ressort.
L’ensemble diaphragme/cuvette commandant
l’ouverture de la valve.
Le corps inférieur assurant la distribution de l’air vers
l’utilisation au moyen de la valve.
Figure III.36 : régulateur de pression
Symbole
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
72
Principe de fonctionnement
La pression de travail souhaitée est
réglée en tournant le bouton de réglage qui fait
monter ou descendre l’écrou de serrage, ce qui
tend ou détend le ressort principal.
Le piston est en équilibre entre la force du ressort
et celle appliquée par la pression sur sa face
inférieure.
Le clapet est plaqué sur le piston par son ressort
et le passage de l’air est plus ou moins ouvert.
Figure III.37 fonctionnement du régulateur de pression
Le régulateur de pression agit en faisant varier le débit de l’air comprimé au secondaire.
Le lubrificateur
Cette 3ème
étape du traitement de l’air comprimé consiste à
injecter dans l’air une quantité d’huile afin de permettre la
lubrification des parties mobiles constitution des systèmes
pneumatiques. [12]
Symbole
Figure III.38 : lubrificateur
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
73
Principe de fonctionnement
Les lubrificateurs utilisent le plus souvent l’effet
(Venturi)
La pression de l’air parcourant le lubrificateur va
augmenter la pression dans le réservoir d’huile et
provoquer la montée de l’huile dans le tuyau plongeur.
L’huile est mise en suspension dans l’air en mouvement
et est entraîner sous forme d’un fin brouillard mélangé à
l’air comprimé.
Les gouttes trop grosses retombent dans le réservoir.
Figure III.39 : fonctionnement du lubrificateur
III.3.3.2 Le manomètre
Le manomètre est un instrument de mesure de pression,
destiné en principe à mesurer des pressions voisines de la
pression atmosphérique. Le terme de manomètre renvoie plutôt
dans son acception courante à des instruments de mesure à
colonne de liquide.
Principe de fonctionnement Figure III.40 : manomètre
L’air comprimé agit sur un fin tube qui se déforme et provoque la déviation de l’aiguille
III.3.3.3 Les silencieux
Les silencieux sont chargés d’atténuer les bruits d’échappement de l’air
comprimé.
Symbole :
Figure III.41. Silencieux
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
74
Caractéristiques
Protection complète des utilisateurs contre les bruits d’évacuation nocifs
Construit avec une chambre vide permettant d’assourdir les bruits et de réduire la
vélocité tout en laissant échapper l’air résiduel par les orifices du silencieux
Filetage mâle permettant une installation rapide sur les orifices d’échappement
Ces silencieux devraient être installés dans des endroits protégés et exempts de
vibration.
III.3.3.4 Réducteur de débit unidirectionnel
Un réducteur de débit unidirectionnel est constitué de l’association d’un
clapet anti retour et d’une restriction réglable (limiteur de débit).
Symbole
Figure III.42 : réducteur de débit
Grace au clapet anti-retour, le réducteur de débit unidirectionnel permet d’obtenir deux débits
d’air différents selon le sens de passage du fluide
Principe de fonctionnement
La pression plaque la bille sur son siège et l’air ne peut poursuivre son
chemin qu’en passant par la restriction.
Dans ce sens, le débit est réduit.
La pression pousse la bille qui s’écarte de son siège et l’air peut
poursuivre son chemin par la canalisation la plus large.
Dans ce sens, le débit est maximum. [12]
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
75
III.3.3.5 Les actionneurs
III.3.3.5.1 Vérin pneumatique
Définition Sont des actionneurs pneumatiques, Ils
transforment l’énergie d’un fluide sous pression en
énergie mécanique (mouvement avec effort). Ils
peuvent soulever, pousser, tirer, serrer, tourner,
bloquer, percuter, …
Figure III.43. Vérin pneumatique
Exemples d’utilisation
Principe de fonctionnement [12]
C’est l’air comprimé qui, en pénétrant dans l’une des chambres, posse sur le piston.
La tige se déplace. L’air présent dans l’autre chambre est donc chassé et évacué du corps du
vérin.
Figure III.44 : principe de fonctionnement d’un vérin
Le mouvement contraire est obtenu en inversant le sens de déplacement de l’air comprimé
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
76
Constitution d’un vérin Le vérin se compose d’un cylindre, d’une culasse avant, d’une culasse arrière, d’un
piston avec joint, d’une tige de piston, d’un coussinet, d’un joint racleur, d’un certain nombre
de pièce de liaison et de joint s. Le cylindre est généralement constitué d’un tube en acier étiré
sans soudure. Pour augmenter la longévité les surfaces de glissement de cylindre sont
généralement superfines. Dans certains cas, le cylindre en alliage d’aluminium, en laiton ou
en tube d’acier, la surface de glissement est alors chromée dur.
Figure III.45 : constitution d’un vérin
Caractéristiques d'un vérin [7]
Un vérin se caractérise par sa course, par le diamètre de son piston et par la pression qu'il peut
admettre :
La course correspond à la longueur du déplacement à assurer,
L'effort développé dépend de la pression du fluide et du diamètre du piston.
La force développée par un vérin est
F est la force développée exprimée en newtons.
P est la pression exprimée en pascals
S est la surface d'application de la pression exprimée en mètres carrés,
Avec R le rayon du piston en mètres.
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
77
Les types des vérins
Leur classification tient compte de la nature du fluide (pneumatique ou hydraulique) et
du mode d’action de la tige : simple effet, double effet ...
Vérins simple effet (VSE) [7]
Les vérins simple effet ne sont alimentés en air comprimé que d’un seul côté. Ils ne
peuvent donc fournir un effort que dans un seul sens. Le rappel de la tige du piston est assuré
par un ressort incorporé ou par une force extérieure. Le ressort est dimensionné de manière à
ramener le plus rapidement possible le piston dans sa position initiale.
Figure III.46 : vérin simple effet
Vérins double effet (VDE) [7]
Sa construction est similaire à celle du vérin simple effet, à la différence à la
différence qu’il ne possède pas un ressort de rappel et ses deux orifices servent à la fois pour
l’alimentation et pour l’échappement. L’avantage du vérin double effet est de pouvoir
effectuer un travail dans les deux sens. Ses possibilités d’application sont donc multiples.
Figure III.47 : vérin double effet
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
78
III.3.3.6 Préactionneur
III.3.3.6.1 Les distributeurs
Les distributeurs sont des appareils qui permettent
d'agir sur la trajectoire d'un flux d'air, essentiellement
dans le but de commander un démarrage, un arrêt ou un
sens de débit. Le symbole représentant le distributeur
indique le nombre de ses orifices, ses positions de
commutation et son mode de commande.
Figure III.48 : distributeurs
Symbole
Situation dans le système automatisé
Principe de fonctionnement La symbolisation des distributeurs pneumatiques intègre trois fonctions :
Les orifices : Ce sont les raccordements nécessaires au passage de l’air comprimé, les
flèches indiquent le sens de circulation de l’air.
Les positions : Elles sont représentées par des cases, il y a autant de cases que de
position du distributeur.
Les organes de commandes : Ils déterminent la façon dont le distributeur est piloté.
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
79
Représentation schématique
La représentation d'un distributeur s'effectue à l'aide de cases. Il y a autant de cases
que de positions possibles. A l'intérieur des cases, on représente les voies de passage de l'air
pour chacune des positions.
Pour caractériser un distributeur, il faut définir le nombre de voies ou d'orifices ainsi que le
nombre de positions (exemple distributeur 3/2 : ce distributeur comprend 3 orifices et 2
positions)
Code Symbole Nbr
Orifices Nbr
Positions
2/2
2 2
3/2
3 2
4/2
4 2
5/2
5 2
5/3
5 3
Tableau III.4 représentation schématique des distributeurs
Les pilotages (la commande des distributeurs)
La représentation des différents types de commande, s'ajoute de chaque côté du
symbole de base.
Chapitre III : Etude technologique Partie pneumatique
80
Type de distributeurs
Distributeurs monostables
Ils ne possèdent qu’une commande et reviennent à
leur position de repos dès que l’on désactive la commande.
Il est donc nécessaire de maintenir la commande tant que l’on
désire obtenir l’action.
Exemple : Figure III.49 : distributeur monostable
Distributeur bistable
Ils possèdent deux commandes et restent dans la position
correspondant à la dernière commande.
Il est donc nécessaire de ramener le distributeur à sa position
initiale par la commande appropriée.
Exemple : Figure III.50 : distributeur bistable
Conclusion
A l’heure actuelle la technologie pneumatique joue un rôle dans l’obtention des
méthodes de travail évolue et offre des solutions de communication universel. Toute personne
ayant à maintenir des équipements pneumatiques doit connaitre ses bases nécessaire et
maîtriser le domaine.
Cette partie nous a permis d’identifier et de donner un aperçu sur les composants
pneumatiques de notre machine et de notre système chaine d’opercule en particulier et de
connaitre leurs rôles et leurs fonctionnements.
Partie Automate
Chapitre III : Etude technologique Partie automate
81
III.4 Partie automate
Introduction
L’automatisation d’un procédé (machine, ensemble des machines, équipement
industriel) consiste à assurer la commande par un dispositif technologique. Le système ainsi
conçu sait prendre en compte les situations pour les quelles sa commande a été réalisée.
L’intervention d’un opérateur est souvent nécessaire pour assurer un pilotage globale
du procédé (consigne, surveillance, commande manuelle).
III.4.1 But de l’automatisation
L’automatisation permet d’adopter des éléments supplémentaires à la valeur ajoutée par le
système. Ces éléments sont exprimables en termes d’objectif par :
Accroitre la productivité du système c’est-à-dire augmenté la quantité de produits
élaborés pendant une durée donnée. Cet accroissement de productivité exprime un
grain de valeur ajoutée sous forme :
D’une meilleure rentabilité ;
D’une meilleure compétitivité ;
Améliorer la flexibilité de production
Améliorer la quantité du produit ;
S’adapté à des contextes particuliers
Adaptation à des environnements hostiles pour l’homme ;
Adaptation à des tâches physique ou intellectuelle pour l’homme.
III.4.2 Structure d’un automate
Un système automatisé se compose de deux parties qui coopèrent :
Une partie opérative constituée de processus à commander, des actionneurs qui
agissent sur ce processus et des capteurs permettant de mesurer son état.
Une partie commande qui élabore les ordres pour les actionneurs en fonction des
informations issues des capteurs et des consignes. Cette partie commande peut être
réalisée par des circuits câblés, ou par des dispositifs programmables (automates,
calculateurs) [12]
Chapitre III : Etude technologique Partie automate
82
III.4.3 Les systèmes automatisés
Un système automatisé est un ensemble d’élément en interaction, et organisés dans un
but précis : agir sur une matière d’œuvre afin de lui donner une valeur ajoutées.
Le système automatisé est soumis à des contraintes : énergétique, de configuration, de
réglage et d’exploitation qui interviennent dans tous les modes de marche et d’arrêt du
système. [12]
III.4.3.1 La partie commande
La partie commande, « cerveau » du système automatisé, doit gérer le fonctionnement
du système. Elle est chargée d’élaborer les consignes opératives à destination de la partie
opérative en fonction de ses entrées (compte-rendu des capteurs et consignes de l’opérateur)
et de règles de traitement (décrites par des équations logique, un programme, un grafcet…)
III.4.3.1.1 Structure de la partie commande
Les informations d’entrées, issues du pupitre ou de la partie opérative sont reliées à la
partie commande par ses entrées (carte d’entrées dans le cas d’un automate programmable).
Ces entrées sont exploitées par l’organe de traitement qui applique les règles de traitement
(programme…) afin de déterminer quelles sorties doivent être activées. A l’issue du
traitement, les sorties de la partie commande sont transmises à la partie opérative ou au
pupitre
Figure III.51 : structure de la partie commande d’un système automatisé [12]
Chapitre III : Etude technologique Partie automate
83
III.4.4 Les Automates Programmables Industriels (API)
III.4.4.1 Définition
L’automate Programmable Industriel (API) est un appareil électronique
programmable, adapté à l’environnement industriel, qui réalise des fonctions d’automatisme
pour assurer la commande de pré actionneurs et d’actionneurs à partir d’informations logique,
analogique ou numérique.
III.4.4.2 Situation de l’automate dans un SAP [20]
III.4.4.3 Rôle d’un automate dans un SAP (Système Automatisé de
production)
Cet ensemble électronique gère et assure la commande d’un système automatisé. Il se
compose de plusieurs parties et notamment d’une mémoire programmable dans laquelle
l’opérateur écrit, dans un langage d’application propre à l’automate, des directives concernant
le déroulement du processus à automatiser.
Son rôle consiste donc à fournir des ordres à la partie opérative en vue d'exécuter un
travail précis comme par exemple la sortie ou la rentrée d'une tige de vérin. Celle-ci, en
retour, lui donnera des informations relatives à l'exécution du travail.
Opérateur
Commande
et Gestion
du cycle
AUTOMATE
Exécution du travail
Rotation
Moteur
Sortie-
Rentrée
Vérins
Informations
Pupitre de
Commande
Préactionneurs
Actionneurs
Système Physique
PO
Commande et
Gestion du
cycle
DETECTION
E
Chapitre III : Etude technologique Partie automate
84
III.4.4.4 Les avantages de l’API
L’API est indépendante du procédé, il est facilement réutilisable
Il présente une grande souplesse de mise en œuvre.
Sa capacité conduit à une économie de place et une fiabilité accrue.
La maintenance préventive et curative des systèmes simplifiée.
L’API est favorable aux traitements évolués, calcul numérique, régulation…etc.
Il facilite la documentation des applications, donc leur maintenance.
Il est bien adapté à la surveillance en ligne du fonctionnement de la loi de commande :
visualisation des E/S, des traitements logiques.
Les API permettent d’ajuster la disponibilité du système aux besoins.
Un personnel de qualification moyenne peut le manipuler facilement.
III.4.4.5 Les inconvénients de l’API
L’API ne supprime pas tout le reliage : il reste le câblage du circuit de puissance.
Les modules de rechange sont plus onéreux.
Il nécessite un investissement initial élevé, et de ce fait, n’est pas rentable pour les très
petits problèmes.
Le choix d’une machine nécessite une étude préalable approfondie de l’ensemble des
matériels et donc la création d’une compétence API au niveau industriel.
III.4.4.6 Le choix d’un API
Le nombre des E/S.
Le type des E/S.
La mémoire du programme
La vitesse (temps de réponse)
L’alimentation de la CPU.
Chapitre III : Etude technologique Partie automate
85
III.4.5 Structure externe de l’API dans la machine EF-480
Dans notre machine Brassée EF-480 l’automate utilisé est de type S7-400 SIEMENS.
III.4.5.1 Vue d’ensemble du S7-400
Le S7-400 est un automate programmable. Pratiquement chaque tâche
d’automatisation peut être résolue par un choix approprié des constituants d’un S7-400.
Les modules S7-400 se présentent sous forme de boîtiers que l’on adapte sur un châssis.
Des châssis d’extension sont à disposition pour faire évoluer le système.
Figure III.52 : API type S7-400
III.4.5.2 Caractéristiques du S7-400 [10]
Le S7-400 réunit tous les avantages de ses prédécesseurs avec les avantages que confèrent
un système et un logiciel actualisés. Ce sont :
Des CPU de puissances échelonnées,
Des CPU à compatibilité ascendante,
Des modules sous boîtiers d’une grande robustesse,
Une technique de raccordement des modules de signaux des plus confortables,
Des modules compacts pour un montage serré,
Des possibilités de communication et de mise en réseau optimales,
Une intégration confortable des systèmes de contrôle-commande,
Chapitre III : Etude technologique Partie automate
86
Le paramétrage logiciel de tous les modules,
Une grande liberté dans le choix des emplacements,
Un fonctionnement sans ventilation,
III.4.5.3 Structure interne du S7-400 SIEMENS
Les automates programmables S7-400 comportent quatre parties principales :
Une mémoire;
Un processeur + des cartes d'E/S;
Des interfaces d’entrées /sorties ;
Une alimentation (220 V ---> 24 V).
Ces quatre parties sont reliées entre elles par des « bus» (ensemble de fils autorisant le
passage des informations entre ces quatre secteurs de l'automate). Ces quatre parties réunies
forment un ensemble compact appelé « automate ».
Conclusion
Dans cette partie on a donné des généralités sur les automates et on a présenté
l’automate de la machine EF-480 qui est le S7-400 SIEMENS et en manque de la
documentation au niveau de l’entreprise on a pas pu faire le GRAFCET du système.
Chapitre IV
Etude du décalage de la chaine opercule
Chapitre IV Etude du décalage du film opercule
87
IV.1 Problématique
Pour le bon fonctionnement de notre système de chaine opercule, des réglages sont
indispensables au niveau de la cellule photoélectrique et au niveau du pupitre de commande et
cela pour effectuer le bon « pas » couvercle qui sera synchroniser avec le tirage.
Le problème qui pourra perturber le fonctionnement de la chaine opercule est le
décalage longitudinal du film opercule et pour éviter ce décalage nous allons étudier ce
problème, donner les causes qui pourront crée se dernier et les solutions requises pour le bon
fonctionnement
IV.2 Principe de fonctionnement de la chaine opercule
L’automate donne l’impulsion de départ, le moteur dérouleur opercule permet le déroulement
du film couvercle
La détection d’un spot sur le film provoque l’arrêt du moteur
Pour l’avance de chaque pas en deux seconde, 24 pots sont formés et dégagés vers le tapis de
sortie
IV.3 Passage du film opercule
Figure IV.1 : passage du film opercule [2]
IV.3.1 Description du passage du film opercule
Le dérouleur se situe en partie supérieure de la machine au-dessus du tapis de sortie
Un palan électrique monté sur potence est fourni pour l'approvisionnement du dérouleur.
Cellule photoélectrique
Chapitre IV Etude du décalage du film opercule
88
L’automate donne l’impulsion de départ, le moteur alimenté permet le déroulement du film
couvercle
Après le film sera envoyé à l’intérieur de la machine, il défile devant la cellule de détection de
spot de repérage du pas d'impression.
Le film opercule passe ensuite dans le système d'étirement
Chapitre IV Etude du décalage du film opercule
89
Et continue et passe par le marqueur encreur (dateur)
Il passe par la presse de soudure Il est alors plaqué contre la bande plastique où il sera
thermocollé à cette dernière
Enfin il passe par la presse de découpe pour couper les pots et se dégage vers le tapis de
sortie.
IV.4 Procédure pour le bon fonctionnement de la chaine opercule
IV.4.1 La cellule photoélectrique
IV.4.1.1 Fonctionnement
La lecture d’un spot provoque l’arrêt moteur de
défilement du film couvercle.
La lecture de la cellule pouvant être perturbée par
l’impression du film couvercle, celle-ci n’est
commandée que lorsqu’elle se trouve en face d’une
zone blanche (réserve lecture cellule).
Figure IV.2 : cellule photoélectrique
Chapitre IV Etude du décalage du film opercule
90
La position de la zone blanche est déterminée
par une valeur du comptage.
Le moteur est arrêté lorsque le spot est détecté
ou à défaut lorsque la valeur prédéterminée est
décomptée.
Remarque : du fait de la brillance du film
couvercle il est nécessaire de pencher la
cellule.
Figure IV.3 : le spot [2]
IV.4.1.2 Position de la cellule par rapport au film couvercle
Figure IV.4 : position de la cellule photoélectrique [2]
IV.4.1.3 Réglage de la sensibilité de la cellule
Ce réglage permet de définir le seuil de sensibilité de la cellule afin d’obtenir un arrêt
sur une détection de spot.
Le commutateur du mode de fonctionnement est placé sur « sombre et vert ».
Faire défiler le film couvercle, et ajuster le potentiomètre de seuil de commutation pour
obtenir un arrêt sur spot.
Remarque : un seuil trop bas peut ignorer un spot, un seuil trop haut peut provoquer des arrêts
intempestifs. [2]
Chapitre IV Etude du décalage du film opercule
91
Figure IV.5 réglage de la sensibilité de la cellule [2]
Procédure
1- Capot retiré, commutateur de mode de fonctionnement sur « sombre » émetteur
lumière « verte ».
2- Contrôler l’inclinaison de la cellule (angle ≥15°), la hauteur par rapport au film (9mm
± 2mm).
3- Présenter sous le faisceau lumineux de la cellule le fond (claire) du film (pas le spot).
4- Mettre le commutateur de mode sur « J ».
5- Amener le spot (sombre) du film sous le faisceau lumineux de la cellule.
6- A) le témoin de fonctionnement d’allume :
Tourner le réglage seuil dans le sens horaire, jusqu’à ce que le témoin d’éteigne.
b) le témoin de fonctionnement ne s’allume pas :
Tourner le réglage seuil dans le sens inverse, jusqu’à ce que le témoin d’allume.
7- Remettre le commutateur de mode sur « sombre » (verte)
8- Remettre le capot. [2]
Chapitre IV Etude du décalage du film opercule
92
IV.4.2 Réglage du pas mécanique du couvercle
Figure IV.6 : réglage du pas couvercle
Avant de mettre la machine en marche, on fixe le pas mécanique dérouleur couvercle et la
plage de l’autorisation lecture cellule.
La cellule donne signale au moteur pour s’arrêter lorsque la distance entre les deux spots est
parcouru.
La distance entre deux spots donne le « pas » couvercle, le « pas » couvercle est
volontairement défini inferieur au « pas » machine lors de la soudure non active. Une fonction
d’étirage ramène le « pas » couvercle au « pas» machine (quelques dixièmes de mm)
Lors de la soudure active le « pas » couvercle est volontairement défini supérieur au « pas »
machine
Une fonction d’absorption dans l’outil de soudure (pavé) ramène le « pas » couvercle au
« pas » machine (quelque dixième de mm)
Chapitre IV Etude du décalage du film opercule
93
IV.5 Etude du décalage de la chaine opercule
Anomalies Cause Action -L’opercule est décalé
en permanence sur les
pots (décalage
longitudinal)
a) défaut d’impression du spot
opercule
a) changer la bobine
b) le pas opercule est trop long b) contrôler le pas opercule et
sélectionner la bonne fonction
c) mauvaise position de la cellule c) effectuer le réglage
d) lampe cellule grillée d) changement de lampe
e) sensibilité de la cellule mal réglée e) régler la sensibilité et le choix
du contraste
f) mauvais fonctionnement du poste
d’étirement
f) - mauvais pincement de
l’aluminium
-mauvais étirement
-mauvaise synchronisation de
l’étirement
-L’opercule est mal
centrée sur les pots
a) décalage transversale du film
opercule
a) centrer la bobine opercule
b) bobine insuffisamment serrée au
montage
b) réajuster le serrage
c) défaut du câblage par rapport à la
cellule photo électrique
c) recaler l’opercule
-Pas de scellage des
pots ou scellage
insuffisant
a) manque de laque thermocollante a) operculage, vérifier la qualité
auprès du fournisseur
-changer la bobine
b) laque inadaptée au plastique b) contrôler cahier de charge
opercule
c) le plastique est mouillé c) –définir l’origine et y remédier
- mauvais dosage produit sur les
bords
d) la température est insuffisante d) problème de sonde contrôler la
température
e) l’opercule est mouillé e) définir l’origine et y remédier
Chapitre IV Etude du décalage du film opercule
94
f) la pression est insuffisante f) augmenter la pression
-Le film opercule
n’est pas tendu, le
vide est insuffisant ou
nul dans l’espace du
pot (dans le cas d’un
vide mécanique)
a) mauvaise synchronisation des
palettes de vide mécanique
a)- déclencher l’ouverture de
l’électrovanne plus tard ou plutôt
dans le cycle machine
b) rotation des palettes b) régler la butée de vérin de
commande
c) le déplacement des palettes est
nul
c)- vérifier le bon
fonctionnement de l’électrovanne
-vérifier le bon fonctionnement
du vérin
Tableau IV.1 : étude du décalage du film opercule
Conclusion
A la fin de cette partie nous sommes arrivés à déterminer les causes du décalage du
film opercule et donner les solutions pour le bon fonctionnement de notre système de chaine
opercule.
Chapitre V
Maintenance
Chapitre V Maintenance
95
Introduction
Le maintien des équipements de production est un enjeu clé pour la productivité des
usines aussi bien que pour la qualité des produits. C’est un défi industriel impliquant la remise
en cause des structures figées actuelles et la promotion de méthodes adaptées à la nature
nouvelle des matériels.
V.1 Définition de la maintenance
Ensemble de toutes les actions techniques, administratives et de management durant le
cycle de vie d'un bien, destinées à le maintenir ou à le rétablir dans un état dans lequel il peut
accomplir la fonction requise.
Le cycle de vie d'un bien commence à la conception du bien et se termine avec son
élimination.
La fonction requise d'un bien est la fonction ou l'ensemble des fonctions considérées
comme nécessaires pour fournir un service donné.
Maintenir contient la notion de prévention et rétablir contient la notion de correction.
Le management de la maintenance concerne les activités de direction qui déterminent
les objectifs, la stratégie et les responsabilités concernant la maintenance et qui les
mettent en application par des moyens tels que la planification, la maîtrise et le
contrôle de la maintenance, l'amélioration des méthodes dans l'entreprise, y compris
dans les aspects économiques.
V.2 Fonction de la maintenance
La MAINTENANCE est une fonction à part entière de l'entreprise. A ce titre, elle doit
par son optimisation être une source de profit.
La maintenance intervient à tous les niveaux du cycle de vie d'un bien, de sa
conception à son élimination.
La fonction de la maintenance est de:
améliorer la disponibilité des moyens de production ou de service
En minimisant le nombre et la durée des pannes et en organisant au mieux les activités de
maintenance, permettant ainsi d'optimiser les coûts de non production,
Améliorer la sécurité des biens et des personnes
En préservant la santé des personnes, en assurant leur sécurité, en maîtrisant les risques et en
respectant les textes de réglementation,
Chapitre V Maintenance
96
intégrer des moyens nouveaux dans le dispositif de production ou de service
permettant d'améliorer l'outil de production, la maintenance et la sécurité.
Les métiers de la maintenance doivent mobiliser:
Des compétences pluri techniques permettant d'aborder différentes technologies.
Des capacités de travail en équipe et d’échanges avec les services internes de
l’entreprise et avec les partenaires extérieurs. [21]
L'homme de maintenance est à la fois:
Un technicien capable d'aborder des problèmes techniques variés,
Un gestionnaire capable de programmer les activités de maintenance, de gérer le
personnel, les outillages et les stocks.
Un manager capable d'animer, d'encadrer une équipe ou un service, de communiquer
avec les autres services de l'entreprise et les entreprises externes.
V.3 Types de maintenance
Défaillance
V.3.1 Maintenance préventive
Maintenance exécutée à des intervalles prédéterminés ou selon des critères prescrits et
destinée à réduire la probabilité de défaillance ou la dégradation du fonctionnement d'un bien.
Selon que l’activité de maintenance ait
lieu avant ou après la défaillance d’un
bien, c'est-à-dire la cessation de son
aptitude à accomplir une fonction
requise et correspondant à un état de
panne, on distingue :
la maintenance préventive
effectuée avant la défaillance du
bien,
la maintenance corrective
effectuée après la défaillance du
bien. [21]
Etat de
fonctionnement
Etat de panne
MAINTENANCE
PREVENTIVE
MAINTENANCE
CORRECTIVE
Temps
MAINTENANCE
AVANT
DEFAILLANCE
MAINTENANCE
APRES
DEFAILLANCE
Etat du bien
Chapitre V Maintenance
97
Maintenance systématique : maintenance préventive exécutée à des intervalles de
temps préétablis ou selon un nombre défini d'unités d'usage mais sans contrôle
préalable de l'état du bien.
Maintenance conditionnelle : maintenance préventive basée sur une surveillance du
fonctionnement du bien et/ou des paramètres significatifs de ce fonctionnement
intégrant les actions qui en découlent. [21]
V.3.2 Maintenance corrective
Maintenance exécutée après détection d'une panne et destinée à remettre un bien
dans un état dans lequel il peut accomplir une fonction requise.
Si l’intervention doit être immédiate, la maintenance corrective sera qualifiée d’urgence.
Si au contraire l’intervention peut être reportée on parlera de maintenance corrective
différée.
But de la maintenance préventive
Augmenter la durée de vie des matériels.
Diminuer la probabilité des défaillances en service.
Diminuer le temps d’arrêt en cas de révision ou de panne.
Améliorer les conditions de travail du personnel de production.
Diminuer les budgets de maintenance.
Supprimer les causes d’accidents graves. [21]
Chapitre V Maintenance
98
V.4 Organigramme de la maintenance
V.5 Les Opérations de la maintenance
Réparation : Action définitive et limitée de la maintenance à la suite d’une défaillance.
Dépannage : Action consécutive à la défaillance de bien, en vue de rendre apte à accomplie
une fonction requise, au moins provisoirement.
Vérification : Confirmation par examen et établissement des preuves que les exigences
spécifiées ont été satisfaites
Le résultat d’une vérification se traduit par une décision de remise en service, d’ajustage, de
réparation, de déclassement ou de réforme. Dans tous les cas, une trace écrite de la
vérification effectuée doit être conservée dans le dossier individuel de l’appareil de mesure.
Vérification préliminaire : La vérification préliminaire est une opération de vérification
effectuée après l’opération de contrôle fonctionnel et avant toutes autres opérations.
MAINTENANCE
APRES DEFAILLANCE AVANT DEFAILLANCE
MAINTENANCE PREVENTIVE MAINTENANCE CORRECTIVE
CONDITIONNELLE SYSTEMATIQUE
Selon un
échéancier,
continu ou à la
demande
Selon un
échéancier
Différée
D'urgence
Chapitre V Maintenance
99
Contrôle : Activité, tel que mesurer, examiner, essayer ou passer au calibre une ou plusieurs
caractéristiques d’une entité et comparer les résultats aux exigences spécifiées en vue de
déterminer si la conformité est obtenue pour chacune de ces caractéristiques.
Ajustage : Opération destinée à amener un appareil de mesure à un fonctionnement et à une
justesse convenable pour son utilisation.
Calibrage : Le calibrage consiste à remettre un appareil à un niveau de précision optimale.
Etalonnage : Ensemble des opérations établissant, dans des conditions spécifiées, la relation
entre les valeurs indiquées par un appareil de mesure ou un système de mesure et les valeurs
connues correspondantes d’une grandeur mesurée…
Réglage : Ajustage utilisant uniquement les moyens mis à la disposition de l’utilisateur.
Déclassement : Action par laquelle un bien est affecté à une classe d’utilisation moins sévère.
Réforme : Action administrative par laquelle il est décidé d’exclure de toute utilisation, un
bien usagé dont on a constaté l’inaptitude totale ou partielle à accomplir la fonction requise et
qu’il n’est pas possible de déclasser. [21]
V.6 Niveaux de maintenance
Les niveaux de maintenance sont caractérisés par la complexité des tâches de maintenance.
Premier niveau
Réglages simples prévus par le constructeur ou le service de maintenance, au moyen
d’éléments accessibles sans aucun démontage ou ouverture de l’équipement.
Deuxième niveau
Dépannages par échange standard des éléments prévus à cet effet et opérations mineures de
maintenance préventive.
Troisième niveau
Identification et diagnostic de pannes suivis éventuellement :
- d’échanges de constituants
- de réparations mécaniques mineures
- de réglage et réétalonnage général des mesureurs.
Chapitre V Maintenance
100
Quatrième niveau
Travaux importants de maintenance corrective ou préventive à l’exception de la rénovation et
de la reconstruction.
Cinquième niveau
Travaux de rénovation de reconstruction ou de réparation importante. [21]
Exemple
NIVEAU NATURE DE L’INTERVENTION
1 Echange de fusibles, voyants
Dégagement d’un produit défectueux après mise en sécurité de l’équipement
2
Graissage des paliers d’une machine
Contrôle du bon fonctionnement d’un four de traitements thermiques
Remplacement d’une électrovanne sur un système de serrage de pièce
3
Remplacement d’une bobine de contacteur à la suite d’une surtension
Réétalonnage d’un manomètre donnant des informations de pression erronées
4
Révision générale d’un compresseur
Démontage, réparation, remontage et réglage d’un treuil de levage
Remplacement du coffret d’équipement électrique de démarrage d’une machine
5
Révision générale de la chaufferie d’une usine
Amélioration du degré d’automatisation d’une ligne de conditionnement
Réparation d’un engin de levage portuaire suite à une tempête
Tableau V.1 exemple des niveaux de maintenance
V.7 Présentation de la maintenance au sein de Danone Djurdjura Algérie
Rôle
Assurer continuellement le bon état de marche des installations dans les meilleures
conditions de qualité, de délai et de coût.
Chapitre V Maintenance
101
V.8 Les fonctions de la maintenance au sein de la DDA
V.8.1 La fonction méthode
Cette fonction est responsable de la mise au point de la stratégie de la maintenance à adopter
en fonction des deux enjeux (disponibilité, coût) fixé par la direction.
Ces objectifs sont :
Collecter, ordonner les informations relatives au fonctionnement des machines.
Trier, analyser les informations (statistique).
Planifier et assurer le suivi des interventions.
Mettre à jour les bases de données historiques.
Organiser et répertorier la documentation technique.
Gérer la gestion des équipements.
V.8.2 La fonction exécution et réalisation
Ces objectifs sont
Assurer l’installation des équipements.
Assurer la maintenance des équipements de la société.
V.8.3 Magasin
Son objectif principal est : d’élaborer un plan de gestion des stocks.
Département maintenance
Fonction méthode
Fonction exécution et réalisation
magasin
Chapitre V Maintenance
102
Moyens humains
L’entreprise possède un effectif de différent statu et diplôme, qu’on peut citer :
Des ingénieurs
Des DEUA
Des TS
Des CAP
V.9 Documentation machine
Le dossier technique
Ou dossier types, c’est-à-dire par types d’unité d’intervention en machine. Il est
constitué des documents relatifs à l’exploitation et à la maintenance de l’équipement. Elaboré
par le constructeur et mise à la disposition de l’utilisation lors de l’acquisition de
l’équipement.
Il sert à :
L’achat du matériel
La mise en service du matériel
L’exploitation du matériel
L’entretien
Dossier historique
Ou dossier individuel, élaboré par l’utilisateur. Il est l’ensemble de documents relatifs
à la vie de l’équipement, depuis sa mise en exploitation, jusqu’à sa réforme totale.
Il permet un meilleur suivi du matériel, et de connaitre à tout moment :
Les transformations qu’a subit le matériel.
Les capacités réelles d’exploitation du matériel.
paramètres importants liés au fonctionnement (coût, pertes de production, temps
d’arrêt…)
V.10 Gestion de la maintenance assistée par ordinateur (GMAO)
Un système informatique de management de la maintenance est un progiciel organisé
autour d’une base de données permettant de programmer et de suivre sous les trois aspects
Chapitre V Maintenance
103
technique, budgétaire et organisationnel, toutes les activités d’un service de maintenance et
les objets de cette activité (service, lignes, ateliers, machine, équipement, pièces, etc…) à
partir de terminaux disséminés dans les bureaux techniques, ateliers, magasins et bureaux
d’approvisionnement.
Le logiciel de GMAO étudié propose sept modules, chaque module représentant un
concept de gestion de la maintenance :
Concept 1 : suivi des équipements.
Concept 2 : gestion des travaux.
Concept 3 : gestion des intervenants.
Concept 4 : gestion budgétaire.
Concept 5 : analyse.
Concept 6 : gestion des achats.
Concept 7 : gestion des stocks.
V.11 Les objectifs de la GMAO
Une meilleure organisation.
Une fiabilité des données.
Un gain de temps et d’efficacité.
Un allégement des tâches par l’exploitation de l’historique des données.
Permet de déterminer les couts engagés équipement par équipement puis par atelier ou
secteur pour connaitre le budget globale engagé le jour au jour.
Activité enregistrées :
Les opérations de maintenance.
Le pointage des machines.
Gestion du personnel du service.
Gestion du stock des pièces.
Activités analysées :
Les bons d’intervention remplis après chaque opération de corrective ou préventive
seront enregistrés dans l’application. L’application nous permet de consulter ces
enregistrements d’une simple saisie de période voulu en spécifiant la machine concernée.
Chapitre V Maintenance
104
V.12 Entretien de la machine
Entretien et graissage périodique
Plan descriptif technique Opération effectuée
Graissage centralisé
-Vérifier le niveau d’huile tous les jours,
après la fin de la production
-Nettoyer le filtre chaque 200 heure
Chaine de transfert
-Nettoyer et laver les chaînes après chaque
fin de production
-Vérifier l’état des pinces chaque 20 heure
-Nettoyage générale des chaîne environ toute
les deux mois
-Graisser les roulements chaque semaine.
Boite de chauffe
-Ouvrir la boite de chauffe chaque fin de
production et nettoyer les plaques et les
guides de bande
Doseur -Changer les cartouches filtres toutes les 70
stérilisations
Stérilisateur vapeur
-Nettoyé les filtres tous les trois mois
-Nettoyage tous les deux mois
-Changement tous les six mois
Presse de formage
-Graisser les vis à bielles et les roulements
chaque 200 heur
-Nettoyer le surplus de graisse.
Outil de découpe
-Vérifier les cheminées de la matrice s’il n’y
a pas de bourrage de déchets
-Contrôler les prés découpe des pots
-Nettoyer l’outil de découpe deux fois par
Chapitre V Maintenance
105
semaine
Tirage coupe de déchet -Graisser le système toutes les 8 heurs
Porte bobine couvercle -Changer les poussoirs tous les 5000 heurs
-Changer les ressorts
Tirage chaînes
-Contrôler le niveau d’huile du réducteur
-Contrôler les rampes d’ouverture des pinces
-Vérifier les vérins
-Vérifier l’état des pinceaux de lubrification
Enrouleur couvercle -Remplacer les garnitures
-Remplacer les rondelles ressorts
Tableau V.2 : entretien de la machine [2]
Type de lubrifiant utilisé :
Les principaux lubrifiants utilisés sont :
Huile FODDA 220 (pour les réducteurs)
Huile TESKA 46 (pour les colonnes, les galets, les roulements…)
Graisse (pour la partie mécanique)
Graisse alimentaire pour le doseur
V.13 Maintenance de la chaîne opercule
V.13.1 Problèmes au niveau du moteur
Problème Cause Remède
Moteur ne démarre pas
Alimentation coupée Vérifier et corriger le
raccordement
Fusible grillé Contrôler le variateur, remplacer le
fusible
Contacteur a coupé
l’alimentation
Vérifier et corriger les réglages du
relais
Vérifier si le moteur ne tourne pas
en surcharge
Variateur défectueux Contrôler les réglages du variateur
et le raccordement des phases
Moteur ne démarre pas ou Variateur mal réglé ou Contrôler les réglages du variateur
Chapitre V Maintenance
106
difficilement surchargé et le raccordement des phases
Mauvais sens de rotation Mauvais pilotage
Contrôler les réglages du variateur,
vérifier les consigne, inverser les
liaisons de consigne (ne pas
inverser les phases moteur)
Moteur ronfle
Moteur bloqué Contrôler le moteur et le frein
Défaut sur la liaison resolver
Contrôler la liaison, améliorer le
blindage qui doit être relié aux
deux extrémités
Frein ne débloque pas Contrôler le frein
Variateur mal réglé Contrôler les réglages du variateur
Moteur trop chaud (mesure
de température 70°C=moteur
proche de la charge max
>80°C= surcharge probable
Surcharge Réduire la cadence, l’accélération,
Ventilation insuffisante
Dégager les couloirs de ventilation
si nécessaire, installer une
ventilation forcée
Ventilation forcée ne
fonctionne pas
Vérifier et corriger le
raccordement
Température ambiante trop
élevée
Réduire la puissance demandée et
améliorer la ventilation, rajouter
une ventilation forcée
Entraînement trop bruyant Roulement déformé ou
endommagé
Contrôler les réglages du variateur
Contrôler la machine entrainée
Tableau V.3 : maintenance de la chaine opercule (problème au niveau du moteur) [4]
V.13.2 Problème au niveau du frein :
Problème Cause Remède
Frein ne débloque pas
Tension incorrecte au niveau
du frein
Alimenter le frein sous tension
indiquée sur la plaque
signalétique
Refroidissement insuffisant,
échauffement trop élevé du
frein
Corriger le réglage (bobines
inversées)
Chapitre V Maintenance
107
Entrefer max. dépassé suite à
l’usure des garnitures
Remplacer le porte-garniture
complet
Chute de tension>10% sur
ligne d’alimentation
Assurer une alimentation sous
tension correcte, vérifier les
sections de câble
Court-circuit çà la masse ou
entre les spires
Faire remplacer le frein complet
avec redresseur dans un atelier
agrée, contrôler les relais
Frein ne freine pas
Garniture de frein totalement
usées
Remplacer le porte-garniture
complet
Dispositif de déblocage
manuel mal réglé
Corriger la position des écrous
de réglage
Huile dans le frein Démonter et nettoyer le frein
Relayage endommagé Contrôler le relayage
Couple de freinage incorrect Modifier le couple de freinage
Freinage retardé
Coupure normal du frein côté
courant alternatif
Brancher le frein pour coupure
côté courant redressé et côté
courant alternatif
Relayage
inadapté/endommagé Contrôler le relayage
Bruit au niveau du frein
Vibration du rotor
Régler correctement le variateur
Contrôler le branchement du
resolver
Contrôler le branchement du
câble de frein
Usure des dentures dues au
démarrage par à-coups
Vérifier le dimensionnement du
moteur et les réglages du
variateur
Tableau V.4 : maintenance de la chaine opercule (problème au niveau du frein) [9]
Chapitre V Maintenance
108
Conclusion
L’étude de la partie maintenance nous a permis d’apercevoir des généralités sur les
activités de cette fonction. Nous avons pu avoir un aperçu général des point clés du domaine
de se familiariser avec le langage spécifique et de comprendre mieux la logique des taches à
attribuer au service maintenance.
Chapitre VI
Hygiène et Sécurité
Chapitre VI Hygiène et sécurité
109
Introduction
Les accidents de travails, les maladies professionnelles ont sur le plan financier et sur
le plan de production des incidences que tout gestionnaire ne peut sous-estimer, car cela
affecte directement la gestion de l’entreprise.
Afin d’éviter ces risques inutile, c’est le groupe de l’hygiène et la sécurité de prendre
en charge ce rôle qui est indispensable et capitale pour la vie de tous les jours du personnel et
de l’entreprise, et qui insiste au respect d’une suite de procédure qui répondent à une norme
bien structurée et bien définie.
VI.1 Définition de l’hygiène
L’hygiène est un ensemble de mesure destinées à prévenir les infections et l’apparition
de maladies infectieuses. Elle se base essentiellement sur trois actions :
Le nettoyage et la détection ;
La désinfection ;
La conservation ;
L’hygiène au travail repose sur des locaux adaptés, sur la mise à disposition d’installation
spécifiques (sanitaire, vestiaire, local de pause ou de restauration) et d’équipements
appropriés (vêtement de protection ou équipements de protection individuelle). L’entretien et
le nettoyage de ces locaux, installations ou équipements sont de la responsabilité de
l’employeur. L’hygiène au travail repose également sur des comportements individuels
(lavage des mains, nutrition, hydratation, …) [11]
VI.2 Industrie agroalimentaires
Dans les industries agroalimentaire, l’hygiène est primordiale pour la sécurité des
consommateurs et la qualité des produits et importante pour la santé des consommateurs. En
effet, les risques pour la santé des travailleurs. L’organisation et les méthodes de travail
nécessaires pour garantir une qualité sanitaire sans danger pour les consommateurs impliquent
des conditions de travail souvent difficiles voire pénibles pour les travailleurs. La plupart du
temps, quand l’activité et l’organisation du travail le permettent, une adaptation des méthodes
de travail contribue à limiter ou à éliminer ces risques.
Chapitre VI Hygiène et sécurité
110
L’hygiène dans la société DANONE DJURDJURA ALGERIE est très importante et
indispensable pour la survie de l’entreprise et la confiance des consommateurs vie à vie du
produit. [11]
Et cela insiste sur :
a- Le personnel
les travailleurs doivent être propres
Tenue vestimentaire pour l’ensemble des travailleurs
Tenue vestimentaire hygiénique pour les travailleurs chargés de la préparation
de produit.
La charlotte couvre la totalité des cheveux
Ne pas mettre les bijoux, ni de montre.
Fermer la blouse, les manches baissées en production, relevées en nettoyage.
Interdiction d’avoir un portable à proximité des équipements procès ou
conditionneuse.
Interdiction de fumer ni chiquer sauf dans les zones autorisées (fumoirs).
Interdiction d’avoir de nourriture sur le poste de travail ni mâcher du
chewingum
b- Equipement
Une installation d’eau et d’air comprimé est nécessaire avec un tuyau de
longueur suffisante pour atteindre les points de la machine.
Séchage obligatoire avec de l’air comprimé après chaque lavage machine.
Assurer le nettoyage efficace de la machine.
C’est indispensable pour le bon fonctionnement de la machine.
Indispensable pour l’hygiène.
Plus agréable pour le travail.
L’environnement de la machine doit être propre et sec à fin d’assurer un travail
efficace et sécurisé [11]
Chapitre VI Hygiène et sécurité
111
VI.3 Définition de la sécurité
Dans la gestion des entreprises, la sécurité industrielle, au sens large, consiste de façon
générale à garantir la sécurité des biens, des personnes et également la pérennité de
l’entreprise.
Il s’agit alors de concilier les exigences de rentabilité à court terme, avec les exigences
de sécurité des biens et des personnes visant à réduire les risques, sur le plan environnemental,
social, économique, générés par l’activité de l’entreprise sur un plus long terme, pouvant
affecter ses parties prenantes
Dans les entreprises industrielles, dont les activités présentent des dangers et donc ses
risques technologiques avérés ou plausibles, la sécurité industrielle se focalise alors sur
l’analyse de ces risques et sur leur maîtrise.
VI.3.1 Protection contre l’incendie
L’incendie est l’un des risques majeurs dans une entreprise, pour cela, des procédures
de sécurité ont été créés et appliquées dans le but est de d’éviter ce genre de catastrophe.
VI.3.2 Consigne d’incendie
Elle doit être établie et affichée bien en évidence près d’un téléphone. Une consigne de
sécurité doit indiquer :
L’emplacement du matériel d’incendie.
Toute personne apercevant un début d’incendie doit immédiatement donner
l’alerte et mettre en œuvre les moyens des secours nécessaire, sans attendre
l’arrivée du personnel qualifié (pompier)
Elle doit aussi mentionner le numéro d’appel de la protection civile la plus
proche.
Chapitre VI Hygiène et sécurité
112
VI.4 La sécurité dans l’entreprise [11]
Afin d’éviter tout risque possible d’accidents, la sécurité dans la société DANONE
DJURDJURA ALGERIE est très bien assurée, car elle joue un rôle très important et capital
pour l’ensemble du personnel et l’entreprise, et ses différentes consignes insistent sur :
A- Personnel et équipement
Assurer sa propre sécurité et celle de ces collègues.
Assurer les fonctions de la machine.
Réglage sur pupitre opérateur.
Vérification visuelles.
Réagir face à une anomalie.
La machine ne doit en aucun cas fonctionner lors du nettoyage à l’intérieur de celle-ci.
La machine doit être arrêtée par un arrêt d’urgence lors du nettoyage.
Tous les lieux où il y a un risque d’incendie, sont munit d’un dispositif incendiaire.
Des consignes de sécurité sont vêtues d’une tenue réglementaire et des chaussures de
sécurité.
B- Environnement
Pour la protection de l’environnement, qui est très importante et qui lutte pour sauvegarde
de la nature, la société DANONE DJURDJURA est parmi les premières entreprises à se doter
d’une station d’épuration d’eau.
Pendant les essais de la machine, donc avant production, les déchets plastiques sont
recyclés, et cela dans un but économique et environnemental.
Chapitre VI Hygiène et sécurité
113
VI.5 Les protections individuelles
Signalisation Désignation
Charlotte
Blouse de protection
Gants en latex
Protection auditive,
bouchons ou casque
Lunettes de protection
Chaussures de
sécurité
Tableau VI.1 : les protections individuelles
VI.6 Consigne générale de sécurité pour machine-outil
Risques Dommage Mesure de prévention
-Projection de coupeaux
-Blessure superficielles -Vérification des outils avant
chaque utilisation.
-Détachement de disque -Perforation -Porter des gants
-Rupture disque -Plaie profonde -Porter des lunettes
-Electrisation (matériel use) -Electrisation, brulure -Porter une blouse.
-Rupture de la mèche
(perceuse)
-Perte de vue -Eviter le contact avec les
accessoires mobiles
Tableau VI.2 : Consigne générale de sécurité pour machine-outil
Chapitre VI Hygiène et sécurité
114
VI.7 Signalisation et indication de danger
VI.8 Panneau d’interdiction
Chapitre VI Hygiène et sécurité
115
VI.9 Organigramme de la fonction sécurité [11]
Conclusion
L’étude de la partie hygiène et sécurité nous a aider à mieux connaitre les risques du
travail et de s’adapter aux méthodes et exigence de l’entreprise.
Directeur SITE
Sous-comités
S/C Procedures
S/C Audit
S/C enquête et analyse
accident/incident
S/C communication
S/C Hygiene
S/C Plan d'urgence
Operationnel
Responsable HSE consultant securité
Infirmerie
Equipe prevention
CHS
Conclusion Générale
116
Conclusion générale
Après avoir effectué un stage pratique au sein de l’entreprise multinationale Danone
Djurdjura Algérie (DDA), nous sommes arrivées à constater que le stage au milieu
professionnel nous a permis de prendre la mesure des réalités techniques et économiques de la
firme d’un coté et le monde industriel en général , et les activités menées lors du stage à
Danone Djurdjura Algérie sont purement liées à la maintenance industrielle des biens
conformément au référentiel des activités professionnelles qu’elles contribuent à
l’approfondissement des connaissances et à l’acquisition de nouvelles compétences.
Au cours de ce stage et dans le cadre d’intégration au milieu professionnel, nous avons
maitriser le fonctionnement de la chaine opercule et on est arrivé à étudier le décalage du film
opercule afin d’éviter tout problème pour le disfonctionnement de la chaine et il nous a
conduit à appréhender le fonctionnement de la firme industrielle à travers son organisation,
ses équipement, ses différents services internes et ses ressources humaines, et on a eu
l’occasion d’observer la vie social de l’entreprise (relation humaine, horaires, règles de
sécurité…).
Enfin nous espérons que notre travail sera un support technique, et d’une base de
données pour les promotions d’avenir.
Bibliographie
Documentation :
[1] document direction des ressources humaines Danone Djurdjura
[2] catalogue machine ECRA, FORMSEAL machine type : EF-480 S DECOR N° 40302
[3] mémoire de fin d’étude : centre de formation CFPA d’akbou (G) thème : étude
technologique du fonctionnement de la chaine de décoration des pots de yaourt de la machine
ERCA EF320, promotion 2011-2013
[4] catalogue machine ECRA, FORMSEAL machine type : EF-480 S DECOR partie schéma
électrique
[5] documentation cours CFPA akbou féminin : module : (maintenance des machines
électriques)
[6] catalogue machine ECRA, FORMSEAL machine type : EF-480 S DECOR partie schéma
pneumatique
[7] documentation cours CFPA akbou féminin : module (système industriel automatisé)
[8] documentation cours CFPA akbou féminin : module (maintenance)
[9] notice d’exploitation servomoteurs synchrones DFS/DFY version 12/00 SEW
USOCOME
[10] SIMATIC Système d’automatisation S7-400 Installation et configuration (Manuel de
mise en œuvre) site web :
https://support.industry.siemens.com/cs/attachments/1117849/424ish_f.pdf
[11] Mémoire de d’étude : thème étude et vérification d’une presse de découpe sur une
machine 2EF-480 brassée 04) promotion 2007 (université mouloud Mammeri Tizi-Ouzou)
[12] guide des automatismes (logiciel)
Site web :
[13] www.technologuepro.com/Mecanique (fichier PDF)
[14] SENSICK CATALOGUE KT 5W-2 site web : www.audin.fr- email : [email protected]
[15] http://www.sitelec.org/cours.htm
[16] http://www.abcelectronique.com/annuaire/cours/
[17] http://www.technologuepro.com/schema/moteur-asynchrone-triphase.htm
[18] http://www.verti.fr/mecanique
[19] http://joho.monsite.orange.fr/
[20] iusti.polytech.univ-mrs.fr/~Bergougnoux/publiperso/polyAPI.pdf (figure 2.1)
[21] : http://tpmattitude.fr/methodes.html