WEST PERTH, AUSTRALIE — Qube Bulk, une division du plus grand prestataire australien de services logistiques d’import-export, gère plus de 22 millions de tonnes (20 millions de mt) d’expéditions de produits en vrac par an. Parmi ces activités figure désormais le remplissage de sacs en vrac contenant trois types de sables minéraux abrasifs pour le compte de Cristal Mining Australia, Ltd., à l’aide d’un système de remplissage de sacs en vrac Flexicon.
Lorsque Cristal a mis fin à ses activités internes de mise en sacs, le site de Picton de Qube Bulk a saisi cette opportunité pour améliorer le conditionnement des sables en mettant au point, en collaboration avec Flexicon Corporation (Australia) PTY Ltd, une solution de remplissage de sacs en vrac.
On obtient ainsi un système mobile capable de remplir jusqu’à 80 sacs en vrac, soit 352 000 lb (160 000 kg), avec des matériaux abrasifs par équipe de huit heures — de manière automatique, précise et sans dégagement de poussière.
Les délais courts exigent de la mobilité
Les livraisons par camions-citernes en provenance de l’usine de séparation minérale de Cristal sont acheminées vers les hangars de stockage du site de Qube Bulk à Picton. Compte tenu des délais de livraison serrés pour les commandes sortantes, la productivité est essentielle dans le processus de mise en sacs en vrac, selon Jos Pascoe, directeur régional de Qube Bulk. « Souvent, en raison des aléas du marché, nous recevons les commandes assez tardivement et devons ensacher le produit dans un délai très court afin de charger les conteneurs avec les sacs en vrac et de les acheminer vers le port dans les temps », explique-t-il. « La nécessité de répondre à des commandes pouvant combiner n’importe quelle combinaison des trois matériaux stockés dans différents hangars exigeait une solution mobile. »
Flexicon a proposé une station mobile de remplissage de sacs en vrac montée sur châssis, équipée d'une trémie d'une capacité de 88ft³ (2,5m³) et d'un convoyeur à vis à tube rigide de 8,6 in. (220 mm) de diamètre et de 3,3 ft (3 m) de long, acheminant les matériaux vers la tête de remplissage des sacs en vrac. Elle offre un débit de 706ft³ (20m³) par heure et permet de remplir des sacs en vrac d'un poids de 2 200 lb ou 4 400 lb (1 000 kg ou 2 000 kg). Le châssis mesure 13 ft sur 7,4 ft (4 m sur 2,25 m) et l'ensemble atteint une hauteur de 11 ft (3,4 m).
Un chariot élévateur déplace le système de remplissage mobile d'un hangar de stockage à l'autre, en fonction du matériau à charger. Pascoe indique que le système, y compris son convoyeur à rouleaux de déchargement de 9 pieds (2,75 m) de long, peut être installé et mis en service sur un nouveau site en 20 minutes ou moins.
Du vrac au sac en trois minutes
Une fois la commande reçue et la station de remplissage installée dans le hangar de stockage approprié, l’équipe de M. Pascoe peut remplir jusqu’à 80 sacs par poste de huit heures. Il précise qu’environ la moitié de ce temps est consacrée au remplissage proprement dit, tandis que l’autre moitié est consacrée à la mise en place des palettes, à la suspension des sacs vides et au transport des sacs remplis hors de la station. « Évidemment, le remplissage des sacs plus volumineux prend un peu plus de temps », précise-t-il, « mais cela ne représente tout de même qu’environ trois minutes par sac de 4 400 lb (2 000 kg). »
Une chargeuse compacte déverse des matériaux en vrac dans la trémie d'alimentation. Le fond de la trémie canalise le minéral granulaire vers le convoyeur à vis en acier incliné à 45°. Le convoyeur est équipé d’une spirale en acier inoxydable très résistante, conçue pour traiter les sables minéraux à écoulement libre mais abrasifs, dont la densité varie entre 136lb/ft³ (2 200kg/m³) et 170lb/ft³ (2 750kg/m³). La conception du convoyeur ne comporte aucun roulement ni joint rotatif, et le moteur d’entraînement est monté au-dessus du point de déchargement, ce qui empêche les minéraux abrasifs d’user les roulements ou les joints au niveau de l’arbre d’entraînement. Un échantillonneur de produit à commande pneumatique prélève automatiquement un échantillon de 4,3 oz (142 g) dans le flux de matière pendant le cycle de remplissage, à des fins de documentation sur la qualité du produit.
M. Pascoe prévoit une augmentation de la productivité à mesure que son équipe s’habitue au nouveau système. « Nous visons 100 sacs par équipe de 8 heures », explique-t-il. « Cela nous permettra d’honorer une commande type de 40 conteneurs en environ cinq équipes de travail. » Ce délai d’exécution court est essentiel, car la principale préoccupation de M. Pascoe en matière de planification concerne le temps qui s’écoule entre la mise à disposition des conteneurs pour enlèvement et leur remplissage, afin de respecter les délais d’expédition.
Les caractéristiques ergonomiques protègent les travailleurs et améliorent la productivité
Conformément à l'importance accordée par l'Australie à la santé et à la sécurité au travail, Pascoe exigeait un fonctionnement à la fois ergonomique et efficace. À cette fin, la tête de remplissage à pivot vers le bas permet de raccorder rapidement et en toute sécurité les boucles des sacs aux loquets de la remplisseuse sans avoir à se tenir debout sur le convoyeur à rouleaux, à se pencher pour atteindre les points de raccordement des sacs situés en hauteur ou à insérer les mains entre les composants de la tête de remplissage.
La poussière est confinée grâce à un joint d'étanchéité gonflable au niveau de la goulotte de déversement et à une goulotte de déchargement télescopique située entre la sortie du convoyeur et l'entrée de la remplisseuse, ainsi qu'à l'évacuation de l'air déplacé et de la poussière vers un filtre à manchon.
Une fois le sac rempli, les loquets libèrent automatiquement les boucles du sac et le convoyeur à rouleaux évacue le sac de la zone de remplissage pour qu'il soit étiqueté puis transféré vers le conteneur d'expédition.
« Des fonctionnalités telles que la fixation aisée des sacs et l’absence de manutention manuelle des sacs ou des palettes chargés réduisent au minimum l’exposition des travailleurs à des risques de blessures », explique M. Pascoe. « Nous étions préoccupés par l’exposition des travailleurs à la poussière dans les entrepôts, mais la goulotte de déchargement de la remplisseuse retient toute la poussière. »
Le contrôle automatisé garantit une mesure précise
L’automate de l’unité automatise toutes les opérations, à l’exception de la fixation des sangles du sac aux loquets et de l’enfilage du bec verseur du sac sur le joint de fermeture dégonflé. « Tout est programmé, et sa précision est impressionnante », rapporte M. Pascoe. «Il suffit de régler l’automate programmable pour des sacs de 2 200 lb ou 4 400 lb (1 000 kg ou 2 000 kg). Une fois le sac en place, il suffit d’appuyer sur le bouton de démarrage : le gonfleur du bec verseur se met automatiquement en marche et le produit commence à s’écouler. » Des capteurs de force situés sous la remplisseuse envoient des signaux à l’automate programmable pour arrêter le convoyeur lorsque le sac atteint le poids cible souhaité.
L'automate programmable automatise également d'autres aspects du processus, notamment la mise en marche du convoyeur à rouleaux motorisé et de l'échantillonneur de produits, ainsi que d'autres actions en fonction des données fournies par les capteurs.