Épreuve écrite - Concours Général des Métiers - TCI - Session 2019

Mise en situation

Le silo mélangeur vertical est principalement utilisé pour le stockage de matériaux plastiques. Il permet de mélanger et ainsi obtenir une bonne homogénéisation des produits comme pellets, poudres et paillettes. Il peut servir selon son implantation dans une chaîne de production à baisser la température des paillettes sortant de la ligne d’extrusion.

Afin d’homogénéiser une grande quantité de pellets, spécialement pour installations de recyclage, on peut avoir plusieurs silos associés. Le silo mélangeur peut être adapté à toutes nécessités de production.

Principe

La matière à mélanger remonte du bas de la cuve vers le haut via une vis verticale placée dans un fourreau au centre du mélangeur. La matière est ainsi dispersée et mélangée en partie haute. La vis est entraînée en rotation par un moteur via un système pignons et chaîne.

• Caractéristiques techniques:
• Hauteur hors tout : 2200 mm
• Encombrement au sol : 1150 x 1100 mm
• Masse de l'appareil: ≈ 170 kg
• Construction : acier peint gris RAIL 7035.
• Capacité utile : 700 litres.
• Puissance du moteur : 1,5 kW triphasé.
• Tension : 400 V triphasé.

Constitution du mélangeur vertical

• Une trémie de chargement. Cette trémie est fixée en partie basse du mélangeur. Une grille permet de poser les sacs de matière plastique afin de faciliter leur ouverture. Elle protège aussi l'opérateur des éléments tournants.
• Une cuve de mélange. L'angle du tronc cône est inférieur à 60° afin d'éviter le bourrage du produit.
• Des capteurs pour sécuriser l’ouverture de la porte et de la trappe (non représentés).
• Un regard de visualisation de niveau.
• Une tubulure de prise d’échantillons pour vérifier l'état du mélange.
• Une porte d'accès sur la partie cylindrique de la cuve (maintenance et nettoyage).
• Une trappe d'accès pour vidange et maintenance.
• Un piquage latéral avec vanne guillotine pour l'évacuation de la matière mélangée.
• Une tubulure de dégazage en partie haute (non représentée).
• Un coffret électrique (non représenté) assure la commande et la puissance. Il comprend : un sectionneur en tête, un bouton marche/arrêt, une minuterie réglable (temps de mélange) et un arrêt d'urgence.

Travail demandé

Le sujet comprend 2 parties comportant une série de problématiques à résoudre.

Partie 1 : Analyse et exploitation de données techniques

• Problématique 1 : On veut augmenter la cadence de production de mélange. Pour cela, on décide d’augmenter la fréquence de rotation de la vis sans fin.
• Problématique 2 : Pour des raisons d’agencement du local, on décide d’apporter des modifications pour permettre le déplacement du système en y ajoutant 4 roulettes.
• Problématique 3 : L’entreprise envisage de mélanger d’autres matières que celles pour lesquelles le mélangeur a été conçu.
• Problématique 4 : On veut installer un système de nettoyage automatique, cela nécessite la mise en place d’une tuyauterie sur le couvercle cuve Rep. 77.

Partie 2 : Élaboration d’un processus de fabrication.

• Problématique 1 : On envisage de réaliser le découpage de 150 tôles avant Rep.9.3. Afin de réduire les coûts de fabrication vous devez déterminer le procédé de découpe le plus économique entre le découpage plasma de la virole ou le poinçonnage de celle-ci.
• Problématique 2 : Un client qui possède une installation de retraitement du plastique commande un séparateur vertical d’une capacité plus petite (50 % de moins que ceux fabriqués habituellement). Pour cela, il faudra réaliser le tracé et la découpe de la tubulure d’entrée manuellement car le banc de découpe est utilisé pour les séries en cours.
• Problématique 3 : Afin de limiter les déformations de soudage du tronc de cône Rep.7, il est demandé de réaliser un descriptif du mode opératoire de soudage à mettre en oeuvre à l’atelier.
• Problématique 4 : Vous êtes en charge de la fabrication du sous-ensemble supportage de la cuve du mélangeur. Afin de stabiliser l’assemblage de ce sous-ensemble, on vous demande de concevoir un montage d’assemblage des éléments repère 2, 3 et 4. Ce montage devra répondre aux exigences du plan et permettre le pointage de la série de 150 sous-ensembles.