« Notre client avait un délai très serré pour le lancement du produit et nous avons pour politique de garantir la livraison dans les délais de matériaux difficiles à manipuler, avec des délais d’exécution rapides », explique Greg Hinton, président d’APCO. « Cela semblait être la solution idéale. »
Des difficultés sont toutefois rapidement apparues lorsque APCO a appris que la matière première, qui devait être livrée à son site dans des sacs en vrac de 6 pieds (1,8 m) de haut et pesant 540 livres (245 kg), serait plus difficile à manipuler que prévu. « L'utilisation d'un pont roulant pour vider les sacs en vrac directement dans l'équipement d'emballage aurait nécessité une hauteur sous plafond de 28 pieds (8,5 m), mais nos plafonds ne mesurent que 26 pieds (7,9 m) de haut », explique M. Hinton. « L'installation d'un tel système aurait nécessité de percer non seulement le plafond, mais aussi la toiture. Il nous fallait une meilleure solution. »
Depuis plusieurs années, APCO utilisedes déchargeurs de sacs en vrac, des trémies etdes convoyeurs à vis souplespour la manutention des poudres dans le cadre de ses activités de reconditionnement de produits industriels, ménagers et de soins personnels. À titre d’exemple, trois déchargeurs de sacs en vrac et des convoyeurs à vis souples assurent le transfert de poudres lourdes telles que des métaux en poudre et des formulations spéciales à base de carbonate de sodium (soude). « Nous reconditionnons quatre métaux en poudre différents dont les densités apparentes varient entre 80 et 120 lb/pi³ (1 281 à 1 922 kg/m³) », explique M. Hinton.
APCO propose également d'autres convoyeurs à vis flexibles destinés au conditionnement de produits individuels, qu'elle fabrique en continu pour certains clients.
Pour ce projet lié à la perlite, le conditionneur s'est tourné vers Flexicon afin que l'entreprise « conçoive sur mesure un convoyeur à vis flexible répondant à nos exigences en matière de hauteur », explique M. Hinton, « et qu'elle nous le livre en seulement deux semaines — à temps pour que nous puissions commencer à fournir le produit à notre client à la date prévue dans le contrat. »
La perlite pose des problèmes particuliers de manipulation
La perlite est un verre volcanique amorphe à teneur en eau relativement élevée, qui se forme lorsque la lave d'un volcan se refroidit rapidement sans former de cristaux. Elle est d'origine naturelle et possède la propriété inhabituelle de se dilater considérablement lorsqu'elle est chauffée à des températures comprises entre 1 562° et 1 652°F (850° et 900°C). L'eau piégée dans la structure du matériau se vaporise et s'échappe, provoquant une expansion pouvant atteindre 7 à 16 fois son volume initial. Le matériau expansé est d’un blanc éclatant, dû à la réflectivité des bulles emprisonnées, et présente une densité apparente de seulement 10 lb/pied cube (160 kg/m³). En raison de ses excellentes propriétés d’absorption, il est souvent utilisé pour nettoyer les déversements de liquides, mais sa légèreté et sa structure en paillettes peuvent le faire adhérer aux surfaces solides par électricité statique, ce qui le rend difficile à manipuler.
« Nous avons fourni des échantillons du matériau mélangé, et Flexicon a conçu sur mesure une vis spéciale adaptée à ses caractéristiques particulières », explique M. Hinton. « Ce matériau étant très léger et aéré, les particules peuvent facilement se disperser dans l’air ; nous devons donc veiller à ce qu’il reste confiné, d’autant plus qu’un vibrateur à turbine pneumatique situé dans la trémie agite les particules pour les empêcher d’adhérer aux parois intérieures en raison de l’électricité statique. »
Un convoyeur à vis flexible permet de surmonter une contrainte de hauteur
Le système de transfert de perlite se compose d'une trémie en acier inoxydable d'une capacité de 8 pieds cubes (0,23 m³), mesurant 36 pouces (91,4 cm) de côté par 38 pouces (96,5 cm) de hauteur, et d’un convoyeur à vis flexible de 30 pieds (9,1 m) de long qui achemine le mélange de perlite vers l’entrée de la trémie de la machine d’emballage, située à une hauteur de 22 pieds (6,7 m). Le convoyeur à vis flexible pouvant transporter des matériaux sous n’importe quel angle, il a été incliné afin de s’adapter à la hauteur sous plafond de l’entreprise, qui est de 26 pieds (7,9 m). Le convoyeur se compose d’une hélice flexible spécialement conçue, tournant à l’intérieur d’un tube en polymère flexible de 4,5 pouces (11,4 cm) de diamètre extérieur, entraîné par un moteur électrique situé à l’extrémité de décharge.
La perlite passe des sacs en vrac aux sachets refermables
Un cariste décharge un sac en vrac de perlite dans un mélangeur à ruban fermé situé sur une plate-forme à 9 pieds (2,7 m) au-dessus du sol de l'usine. Le matériau s'écoule par gravité dans le mélangeur lorsque le cariste détache le bec verseur du sac après l'avoir fixé au tube d'entrée du mélangeur. Une petite quantité d’un additif exclusif améliorant les performances, qui modifie la densité apparente de la perlite, est ensuite ajoutée. Une fois le mélange effectué, l’embout du sac en vrac d’origine est fixé sous le mélangeur à ruban afin que le matériau s’y écoule par gravité.
Le cariste positionne ensuite le sac au-dessus de la trémie du convoyeur à vis flexible. Il fixe le bec verseur à un tube d'entrée situé dans le couvercle de la trémie et le détache, permettant ainsi au matériau de s'écouler par gravité. Le convoyeur à vis flexible achemine le produit vers la trémie, située à hauteur du plafond au-dessus de la machine d'emballage. Celle-ci est équipée de capteurs de niveau haut et bas qui activent et désactivent le convoyeur afin de maintenir un volume adéquat de produit dans la trémie pendant le remplissage des sachets refermables de 1 lb (454 g).
Comme indiqué précédemment, APCO conditionne de nombreux matériaux à l'aide de convoyeurs à vis flexibles et de trémies. Afin d'éviter toute contamination croisée entre les lots de produits, un opérateur retire le bouchon de nettoyage qui recouvre l'extrémité d'entrée du tube en plastique afin de permettre une vidange rapide et un nettoyage sous pression du tube, ainsi que le démontage et le nettoyage des composants et de la vis en acier inoxydable.
APCO a collaboré avec le fabricant du convoyeur dans le cadre de son programme « Quick-Ship » pour obtenir ce matériel. « Il n'a fallu que deux semaines entre le moment où j'ai passé mon appel et la mise en service du système », a déclaré M. Hinton. « En moins de trois semaines, nous remplissions déjà des sacs avec le mélange de perlite et les expédions à notre client. »