CRAWLEY, WEST SUSSEX — La necesidad de contar con una planta de fabricación de adhesivos flexible en un espacio reducido llevó a Welland Medical a elegir a Flexicon (Europe) Ltd. como contratista principal para equipar su nuevo Centro Técnico de Crawley, en West Sussex, con un sistema de pesaje por lotes, mezcla y extrusión diseñado específicamente para este fin.
Welland Medical es un fabricante especializado en productos médicos desechables, con una experiencia específica en el uso de tecnología avanzada de materiales. Aplica sus conocimientos en láminas, plásticos y adhesivos a una gama de productos compuesta principalmente por dispositivos de ostomía de alta calidad para los mercados médicos de todo el mundo.
La empresa ha tratado de lograr la independencia respecto a la subcontratación de los compuestos adhesivos empleados en la elaboración de sus productos. Por lo tanto, necesitaba un sistema higiénico de manipulación y procesamiento de materiales que proporcionara una planta de producción flexible, capaz de responder rápidamente a los ajustes en las fórmulas, tanto en la fase de investigación como en la de producción a gran escala.
El sistema se ha diseñado de tal forma que los distintos valores de la formulación se puedan introducir fácilmente en el controlador. Al finalizar cada ciclo de transporte, dosificación y mezcla, se registran los datos necesarios del lote para el análisis de la calidad del producto. De este modo, las recetas óptimas se pueden repetir fácilmente con un alto nivel de precisión.
Flexicon se encargó del proyecto «llave en mano» y del diseño del sistema flexible de transporte en espiral y dosificación por lotes. El control del proceso se basa en un PLC y está integrado con un sistema de control de aumento de peso de Defiant Weighing. El proyecto también requería la incorporación de un proceso de mezcla de alta resistencia y extrusión térmica del producto adhesivo principal. Los expertos en producción de Welland confiaron en la elección de Winkworth Machinery para suministrar el equipo de mezcla de alto cizallamiento necesario para hacer frente a las características viscosas del material.
El requisito consistía en producir distintos grados de una formulación hidrocoloide única utilizando cantidades dosificadas de pectina, celulosa y gelatina. Las recetas, sometidas a un estricto control, también requieren la adición de poliisobutileno, que se incorpora manualmente durante la fase final de mezcla.
Desde la puesta en marcha de la planta, Jeff Hughes, director de ingeniería de Welland Medical, afirma que los resultados preliminares de las pruebas han sido muy alentadores. Se ha logrado una precisión en el pesaje de los lotes de 0,05 libras (0,02 kg). El sistema es capaz de mezclar un lote homogéneo en aproximadamente diez minutos, listo para su traslado al proceso de mezcla y extrusión del lote principal.
Welland prevé recuperar su inversión de 400.000 dólares en la planta en un plazo de 18 meses, al convertirse en un fabricante casi totalmente autosuficiente de sus productos. La empresa opera conforme a la norma ISO 9000 y cuenta con la acreditación de la marca CE; por lo tanto, la garantía de una producción de alta calidad y de una higiene constantes fueron requisitos previos fundamentales a la hora de establecer su propia planta de fabricación.
Para garantizar un ciclo continuo de lotes y satisfacer la flexibilidad operativa requerida, Flexicon propuso un diseño de dos niveles. Este se concibió para aprovechar al máximo el espacio limitado disponible en planta, al tiempo que se utilizaba toda la altura del edificio. Los sacos de ingredientes se vacían individualmente en tolvas de almacenamiento independientes. Estas están conectadas a una única unidad de extracción de polvo, desde la cual se puede desplegar un tubo de aspiración flexible por encima de las tolvas, una tras otra, a medida que se va cargando el material.
Cada tolva está equipada con un asistente de flujo vibratorio para fluidificar los polvos cohesivos y garantizar un flujo continuo de material. Unos transportadores en espiral, integrados y flexibles, elevan los ingredientes a granel hasta el mezclador por lotes instalado en un entresuelo situado directamente encima. La dosificación de los tres materiales por peso se realiza en una tolva de almacenamiento montada sobre una báscula electrónica. Cuando se alcanza el peso objetivo de cada lote, la velocidad de la cinta transportadora se reduce automáticamente para que el material final se vierta en la tolva en un goteo preciso.
Las consideraciones en materia de salud y seguridad ocupaban un lugar destacado en la lista de prioridades de diseño. Cada una de las cintas transportadoras consta de una espiral sencilla de una sola pieza, accionada dentro de un tubo fabricado en polietileno de peso molecular ultraalto (UHMW-PE). Los polvos se transportan en un sistema controlado mecánicamente y totalmente cerrado, lo que permite una contención de emisiones de máxima integridad.
Los ingredientes pesados se descargan a través de una válvula de accionamiento neumático hacia la mezcladora preliminar, donde se homogeneizan. Durante el proceso de mezcla, el sistema de transporte completa automáticamente otro ciclo de lote hacia la tolva de pesaje. La capacidad de los transportadores en espiral para mover automáticamente lotes de material con características diferentes fue un factor clave a la hora de diseñar un sistema adecuado para esta aplicación.
El lote homogeneizado se alimenta, gracias a la acción de la pala del mezclador en espiral, a través de una válvula de compuerta deslizante de accionamiento manual. El traslado al proceso de mezcla térmica y extrusión a nivel del suelo se lleva a cabo mediante un tramo corto de transportador helicoidal horizontal, que recoge la mezcla de forma gravimétrica desde una pequeña tolva intermedia. La turbulencia rotatoria generada por el transportador de tornillo sin centro de Flexicon garantiza que las partículas de polvo mezcladas no se separen.
El diseño de la cinta transportadora actúa como su propio embrague deslizante, lo que le permite admitir una carga continua de material sin necesidad de ningún mecanismo adicional para reducir el caudal. La salida de la cinta transportadora introduce los materiales directamente hacia abajo, en la boca de la mezcladora/extrusora, a través de un manguito de conexión hermético al polvo.
El uso de transportadores helicoidales ha proporcionado a Welland la ventaja añadida de poder realizar la limpieza in situ. Al invertir el sentido de giro del tornillo, es posible vaciar de forma rutinaria los tubos del transportador de material residual antes de introducir una nueva fórmula.
Se afirma que el sistema ha cumplido los requisitos de flexibilidad exigidos y que tiene el potencial de satisfacer los planes futuros de Welland en materia de desarrollo de nuevos productos.