La forte hausse des ventes d’arômes en poudre produits par Mother Murphy’s Laboratories a dépassé la capacité des équipements manuels de déchargement et de conditionnement de l’usine. Les opérateurs effectuaient des heures supplémentaires en deux équipes, vidant des sacs de 50 lb (22,5 kg) de dextrose dans un mélangeur d’une capacité de 500 lb (225 kg), ajoutant des bases d’arômes séchées par atomisation, puis ensachant et mettant en cartons les produits mélangés à la main.
L’entreprise a augmenté sa production grâce à deux systèmes de transfert en vrac composés de trois déchargeurs de sacs en vrac, de deux remplisseuses de sacs en vrac et de cinq convoyeurs à vis flexibles; tous fabriqués par Flexicon, ainsi que d’un mélangeur d’une capacité de 2 500 lb (1 125 kg) et d’un autre de 500 lb (225 kg), et de deux machines de conditionnement par pesée.
Ces systèmes permettent de mélanger un produit et d’en conditionner un autre simultanément, ce qui permet à l’usine d’honorer des commandes allant de 2 000 à 20 000 lb (900 à 9 000 kg) tout en minimisant les heures supplémentaires, en éliminant le vidage et le conditionnement manuels des sacs, et en réduisant le recours à une deuxième équipe.
Poudres de dextrose mélangées à des arômes séchés par atomisation
Dans le premier système de transfert, un dispositif de déchargement de sacs en vrac achemine des granulés de dextrose provenant de sacs de 2 000 lb (900 kg) vers une trémie d’une capacité de 8 cu ft (0,23 m³), qui sert également de station de déversement dans laquelle l’opérateur ajoute manuellement des bases aromatiques séchées par atomisation provenant de bacs de stockage. Un convoyeur à vis flexible de 15 pieds (5,4 m) de long et de 8 pouces (20 cm) de diamètre achemine les poudres de dextrose et de bases aromatiques selon une inclinaison de 45° vers le mélangeur de 10 pieds (3 m) de haut, qui mélange 2 500 livres de matière en 15 minutes. Un autre convoyeur à vis flexible de 15 pieds de long et 8 pouces de diamètre achemine les poudres mélangées vers la remplisseuse de sacs en vrac qui remplit des sacs de 2 500 livres. Cela permet à l’usine de stocker des sacs en vrac contenant divers arômes en vue d’un conditionnement ultérieur, ou d’envoyer les sacs directement vers la station de conditionnement.
Le deuxième système de transfert, plus petit, utilise deux convoyeurs à vis flexibles pour acheminer les poudres depuis un deuxième déchargeur de sacs en vrac vers le mélangeur d’une capacité de 500 livres (225 kg), puis vers une deuxième remplisseuse de sacs en vrac.
La partie conditionnement de l’opération comprend un troisième déchargeur de sacs en vrac qui décharge les sacs d’arômes en poudre dans une trémie d’une capacité de 8 pieds cubes (0,23 m³). Un convoyeur à vis flexible de 15 pieds de long et de 6 pouces (15 cm) de diamètre élève le produit et le déverse sur un convoyeur vibrant placé sur un support de 10 pieds (3 m) de haut. Le convoyeur vibrant, équipé d’un tamis de 30 mailles, fait office de tamis pour éliminer les corps étrangers de trop grande taille tandis que la poudre s’écoule par gravité à travers un aimant et un déviateur vers deux machines d’emballage. Ici, des sachets en polyéthylène placés dans des boîtes en carton sont remplis au poids — 50 lb (22,5 kg) dans ce cas précis — puis scellés en vue de leur expédition vers de grandes entreprises de boulangerie et des clients des secteurs de l’alimentation, des céréales et des snacks.
Mother Murphy’s mélange et conditionne des centaines d’arômes en poudre sèche, ce qui nécessite un lavage fréquent des composants du système entre chaque cycle de production. Pour nettoyer les convoyeurs à vis flexibles, l’opérateur retire le capuchon de la vis du tube extérieur et inverse le sens de rotation, ce qui permet d’évacuer tout résidu avant de rincer à l’aide d’une solution nettoyante et d’eau. Les trémies, les mélangeurs, le convoyeur vibrant et le séparateur sont également lavés avec une solution nettoyante puis rincés à l’eau.
Le système hermétique contient de la poussière
Du point d’entrée à la sortie du matériau, la poussière est confinée grâce à divers moyens propres à chaque équipement, ainsi qu’à des raccords étanches à l’air entre les équipements.
Les déchargeurs de sacs en vrac sont équipés de vannes de régulation de débit à iris qui permettent à l’opérateur de serrer le bec verseur avant de desserrer le cordon, puis d’ouvrir progressivement la vanne, contrôlant ainsi le débit de déchargement du matériau hors du sac et minimisant la quantité d’air et de poussière déplacée de la trémie vers l’usine.
La partie « station de déchargement » du déchargeur de sacs en vrac est équipée d’un capot et d’un dépoussiéreur qui aspire la poussière en suspension dans l’air de la zone de travail de l’opérateur vers des filtres à cartouche. Ceux-ci sont nettoyés selon un cycle temporisé par des buses à impulsion/jet inversé, ce qui provoque la chute des dépôts de poussière dans la trémie.
Des adaptateurs de transition au niveau des sorties de la trémie assurent des raccordements étanches à la poussière avec les convoyeurs à vis flexibles, qui sont entièrement fermés, garantissant ainsi un fonctionnement sans poussière.
Enfin, la remplisseuse de sacs en vrac utilise un manchon gonflable en caoutchouc qui forme un joint étanche à la poussière entre la sortie de la remplisseuse et l’intérieur du bec verseur du sac. Le convoyeur vibrant et les machines d’emballage sont également fermés et seront équipés d’un dépoussiéreur et d’un filtre à cartouche.
Favoriser l'écoulement des poudres
Pour faciliter l’écoulement des poudres à partir des déchargeurs de sacs en vrac, les activateurs de sacsFLOW-FLEXER® à commande pneumatique soulèvent et abaissent les bords inférieurs opposés du sac à des intervalles prédéfinis. À mesure que le sac se vide, la course des plaques augmente, ce qui donne au fond du sac une forme en « V » prononcé, favorisant ainsi une décharge complète du produit.
Les deux trémies sont équipées d’un vibrateur à turbine pneumatique et d’un agitateur mécanique pour faciliter l’écoulement du produit vers l’adaptateur d’alimentation du convoyeur à vis flexible, dont la seule pièce mobile en contact avec le produit est une vis robuste sans axe central. Le convoyeur est capable de transporter tous les produits à écoulement libre ou non traités par l’entreprise, y compris ceux qui ont tendance à s’agglomérer, à former des mottes, à se coincer, à s’étaler ou à obstruer le passage, sans séparation des produits mélangés acheminés vers la ligne de remplissage.
Mother Murphy’s propose une vaste sélection d’arômes et d’extraits mélangés sur mesure pour les secteurs de l’alimentation, des boissons, de la boulangerie, des céréales et bien d’autres encore.
L’entreprise a acquis ce système par l’intermédiaire de Material Dynamics, Inc., basée à Marietta, en Géorgie, et de son représentant Warren Griffin.
Outre les déchargeurs de sacs en vrac et les convoyeurs à vis flexibles, Flexicon fabrique des convoyeurs pneumatiques, des remplisseuses de sacs en vrac, des stations de déchargement manuelles, des basculeurs de fûts, des systèmes de pesage, de dosage et de mélange, ainsi que des systèmes de manutention en vrac à l’échelle de l’usine dotés de commandes automatisées.