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EMBALLAGE DE PRODUITS FINS ET PULVERULENTS EN SACS FFS TUBULAIRES ET BIG-BAGS

A partir de notre expérience chez un producteur de phosphates pour l’industrie alimentaire

La difficulté réside dans la vaste gamme de phosphates qu’ils produisent, certains d’entre eux sont très fins, légers et pulvérulents tandis que quelques autres sont denses avec des tailles de particules importantes. Ces produits se comportent d’une manière très différente selon leur taille.

La variation de taille va de moins de 0,1 mm à 1 mm dont plus de 10 références différentes.

La capacité requise pour cette application est de 200 sacs/h.

Les principales préoccupations du client sont la génération de poussières, la précision de poids, la facilité d’accès pour le nettoyage et la maintenance, l’absence de contaminations et la fiabilité de soudure des sacs.

Le client utilisait des sacs à gueule ouverte en PP tissé, fermés par couture. Le travail s’effectuait manuellement et entraînait des résultats en baisse de l’efficacité de l’emballage, un mauvais remplissage des sacs et chargement des palettes.

En résumé, les critères du nouvel investissement devaient améliorer les points suivants:

-          Niveau d’automatisme

-          Conditions de poussiéres et de produit

-          Présentation finale du sac plein

-          Présentation finale et stabilité des palettes pleines pour améliorer la logistique

-          Economie du coût d’emballage

-          Ligne compacte pour un faible espace disponible

Une solution entièrement automatisée a été conçue pour répondre aux exigences ci-dessus. Il s’agit d’une étude détaillée d’une solution technique supérieure pour un ensachage industriel de produits en poudre.

Les systèmes traditionnels de pesée utilisés dans les applications d’ensachage industriel sont principalement basés sur une technologie de poids additionnel. Cela signifie, que le signal est acquis par le contrôleur de poids après que le sac soit rempli. Cela peut se faire de 2 manières, soit poids brut ou poids net:

          - Poids brut signifie acquisition du signal de poids pendant le remplissage du sac

          - Poids net est acquis au-dessus dans une trémie de pesée indépendante, avant décharge complète de la dose dans le sac.  

La mesure -Poids Net- est rejetée quand des produits très fins et pulvérulents sont traités puisque c’est une erreur de décharger une dose complète de 25 kg depuis le haut de la machine. Elle absorbe alors beaucoup d’air et cela devient un problème par la suite pour extraire cet air. Cela occasionne surtout des fuites au niveau de la bouche d’ensachage car le produit se comporte comme de l’eau une fois libéré depuis le haut.

En revanche, la mesure -poids brut- évite la génération de poussières lors de la décharge complète de la dose, mais le débit devient très lent avec des produits fins. En effet, toute désaération ou vibration peut se faire pendant le remplissage, sinon le poids serait affecté négativement. Les traitements nécessaires mentionnés pour ces produits comme la désaération interne du sac, et la vibration du fond doivent être effectués une fois le dosage terminé. De cette manière, le dosage complet et la réalisation des cycles sont trop longs et leur débit trop bas.

Ainsi, le seul moyen d’améliorer la vitesse en évitant le poids net est la technologie de Perte de Poids. Elle est basée sur l’acquisition de signal du dispositif de dosage complet composé d’une trémie de réception et d’une vis de dosage, jusqu’à ce que le produit soit déchargé par la vis. Ainsi, nous pouvons faire le traitement du sac –désaération + vibration- tandis que le produit se décharge dans le sac.    

En revanche, un débit irrégulier de décharge du produit n’affecte jamais l’exactitude de la mesure puisqu’il n’y a pas de colonne de produit à contrôler.

Le niveau de précision est intégré à la gamme demandée. Le Système de Pesage Electronique est fourni conformément aux dispositions des actuels règlements métrologiques MID/ EC TEC.

Il est composé d’une trémie de réception produit, de forme cylindrique avec inclinaisons favorables des parois. Cette trémie incorpore une vis verticale qui assure une alimentation régulière du produit à une seconde vis inclinée, qui dose le produit à emballer. Il comprend aussi un dispositif anti-voûtes. 

La vis inclinée est dotée d’une porte d’inspection et nettoyage à sa partie basse.

Il est de la plus haute importance et obligatoire du fait des caractéristiques singulières du produit. Il est prévu 2 dispositifs pour déposer le produit dans le sac :

a)    Canne de désaération: utilisée pour les produits fins. Elle descend à l’intérieur du sac pendant le remplissage et aspire l’air restant vers l’extérieur. Ainsi, le niveau haut du produit descend – il est densifié – en permettant une soudure très fiable                                                                                                                          

b)    Vibration par le bas: le convoyeur à bande incorpore un dispositif vibratoire pour tasser le produit dans le sac.

Certains produits ont besoin du premier, du second, ou des deux dispositifs pour atteindre le conditionnement optimal du sac.

Le client demande des sacs parfaitement conformés et soudés.

Le poste d’ensachage proposé modèle ILERBAG H offre cela, à partir d’un rouleau de film tubulaire, avec formage, remplissage et scellage sur cette même machine. C’est la technologie FFS qui apporte les avantages suivants :

-          Niveau maximal d’automatisation et de fiabilité : La conception d’ILERBAG H assure le maximum de fiabilité du processus d’ensachage puisqu’il y a contrôle de tout l’ensemble du cycle former-remplir et souder. Le sac est en permanence maintenu par des pinces placées sur des bras inclinés.

-          Grande autonomie d’ensachage avec environ 1950 sacs/bobine

-          Aspect final optimum du sac rempli : Les soufflets latéraux préformés et combinés avec une soudure des coins donnent un sac plein parfait, de forme carrée (coins verticaux car le produit ne peut y rester) et cela se traduit aussi par un apport de parfaites conditions pour la stabilité, l’aspect final et la manutention des palettes.

-          Deux soudures par sac : Les risques de contamination par ouverture de la soudure sont ainsi minimisés. Les sacs à partir de film à plat – FFS vertical – ont 3 soudures par sacs.  

-          Economie sur les coûts d’emballage: Elle est très importante car la machine fabrique elle-même le sac à partir d’une bobine de film. Le prix estimatif actuel d’une bobine de film imprimé tubulaire avec soufflets est de 1,79 €/kg. Sachant que le poids de film par sac est de 100 g environ, le coût d’un sac est alors de 0,18 €.

-          Ligne d’ensachage compact, espace minimal occupé par la zone d’ensachage

-          Test de fonctionnement et soudure – ROPEX – la technologie sur le marché

Système de convoyage des sacs/Détection de métaux/Conditionnement du sac/ Etiquetage

Une fois les sacs remplis et sortis de l’ensacheuse, ils sont convoyés au travers d’un détecteur de métaux. Ensuite, une courbe les délivre à un dispositif de conditionnement spécialement étudié pour produits fins en sacs soudés. Il est composé en bas d’un tapis de vibration, d’un plateau presseur sur le dessus et de guides latéraux mobiles.

Quand le sac arrive au poste de conditionnement, le produit est principalement situé à sa partie inférieure. Quand il quitte le dispositif de conditionnement détaillé ci-dessus, il est totalement rectangulaire.

La surface plane supérieure du sac permet ainsi un étiquetage correct dessus. 

La solution retenue est un robot anthropomorphique 4 axes muni d’un grappin de manutention des sacs, feuilles intercalaires carton et palettes sans aucune sorte de réglage manuel.

Le robot prend les palettes vides à partir d’une pile et les place sur un convoyeur à rouleaux. Ensuite, il commence à déposer les sacs sur la palette. Comme le plan de palettisation est parfois de 4 sacs/couche, et même plan pour toutes les couches, le robot place des feuilles carton entre couches pour fixer la pile de sacs.

La conception du grappin évite la déformation des sacs et, la précision de dépose permet d’atteindre jusqu’à 2600 mm de hauteur de palettes.

Deux modules totalement indépendants tel que table tournante et colonne autorise cette solution dans des espaces réduits. D’autre part, cela permet au film d’aller au plus bas et d’assurer la liaison entre la charge et la palette bois. La banderoleuse ILERGIR est équipée d’un pré-étirage électronique pour s’ajuster aux différentes qualités de film facilement changeantes en fonction des variations d’épaisseur, des conditions de stockage ou météorologiques, etc. Cela se traduit par une économie du film utilisé. En outre, la pince pneumatique inclinée démarre le cycle de banderolage à un niveau plus élevé, évitant les pertes de film à la fin du cycle. Elle est toujours à l’intérieur du film, au-dessus du niveau de la palette bois. Une double soudure finale garantit un parfait suremballage de la charge.

De type télescopique. La dépose de la coiffe plastique sur la palette est fait durant un faible pourcentage de temps, le dispositif étant en attente le reste du temps. Quand le système travaille dans des environnements industriels agressifs, poussiéreux, corrosifs, il n’est pas affecté par cela car il est masqué par un cadre durant son attente de fonctionnement. Il a donc un cycle de vie plus long avec peu d’entretien.

Le dosage s’effectue par vis. Anneau gonflable pour s’ajuster au col du big-bag et éviter la génération de poussières pendant le remplissage.

Des crochets mobiles viennent à hauteur de l’utilisateur pour faciliter l’accrochage des 4 anses en un même point.

Vibration basse et soufflage du sac PE avant remplissage permettent d’obtenir un big-bag rempli stable et propre.

-          Process entièrement automatique, seule une surveillance est nécessaire.

-          Situation hors poussières

-          Economie sur les coûts d’emballage: sacs et film

-          Minimum d’espace occupé, solution très compacte

-          Forme optimale du sac et qualité de palettisation

-          Sacs fermés hermétiquement

-          Facilité de nettoyage et d’accès

-          Grande précision et rendement