BETHLEHEM, Pennsylvanie — Fondé en 1974, ce grand fabricant de machines a commencé en 2001 à découper ses tôles d'acier au carbone, d'acier inoxydable et de polycarbonate à l'aide d'un jet d'eau.
Des sacs de grenat de 70 livres (32 kg) étaient livrés sur des palettes, ce qui obligeait les opérateurs à soulever et à déverser manuellement six à sept sacs dans une trémie d'alimentation au début de chaque poste de 8 heures. Ce déversement manuel entraînait environ 45 minutes d'arrêt de production, provoquait parfois des déversements et générait de la poussière, tout en exposant les travailleurs à des risques de blessure. De plus, la machine à jet d'eau consommait environ 60 livres (27 kg) de grenat par heure, ce qui épuisait souvent le volume de grenat dans la cuve sous pression avant la fin du poste, nécessitant un arrêt pour la remplir avant de reprendre le fonctionnement.
En 2011, la direction a modernisé le processus en acheminant directement le grenat depuis des sacs en vrac de 4 000 lb (1 814 kg) vers l'autoclave, grâce à l'installation d'un système automatisé de déchargement et de transport de sacs en vrac fourni par Flexicon Corp.
Transfert de grenats des sacs en vrac vers la découpeuse à jet d'eau
Appelé « système d’alimentation en grenat JET-FEED™ », il se compose d’un déchargeur de sacs en vracBULK-OUT®, plus précisément d’un modèle BFF équipé d’un châssis de levage amovible qui est positionné à l’aide d’un chariot élévateur au-dessus d’un sac en vrac. Un opérateur peut alors attacher les sangles du sac au châssis, qui est ensuite hissé par le chariot élévateur dans les berceaux des montants d’extension de sac POP-TOP™ à ressort.
Le bec verseur se raccorde en le faisant passer à travers un clapet à iris, en refermant le clapet autour du bec, en dénouant le cordon de serrage et en fermant la goulotte d'alimentation de la trémie. L'ouverture progressive du clapet à iris empêche les jaillissements incontrôlés de grenat hors du sac et la formation de poussière due au déplacement d'air, tout en éliminant les déversements qui se produisaient auparavant lors de la découpe et du vidage manuels du sac.
Lorsqu’il est plein, le sac lourd comprime les tiges d’extension à ressort du sac, qui commencent à s’étirer vers le haut à mesure que le sac s’allège, allongeant ainsi le sac pour faciliter son vidage complet par le bec verseur. Les activateurs de sac FLOWFLEXER® favorisent davantage l’écoulement en soulevant et en abaissant les bords inférieurs opposés du sac avec des courses de plus en plus longues à mesure que le sac s’allège, ce qui donne au fond du sac une forme en « V » prononcée, sans zones mortes.
La trémie à haut débit entièrement fermée est conçue avec une paroi arrière à forte pente et des parois latérales inclinées qui forment une surface trapézoïdale réduisant la capacité du grenat à former un pont entre les parois latérales de la trémie. Au lieu de cela, le grenat bascule et s'écoule vers la paroi arrière en gradin, puis le long de celle-ci, ce qui rend superflus les dispositifs d'agitation pneumatiques ou mécaniques de la trémie.
Empêcher le grenat d'endommager le convoyeur
Les propriétés qui permettent au grenat d'user l'acier trempé rendent également difficile son déplacement sans endommager le convoyeur.
La solution a pris la forme d'un convoyeur à vis flexibleFlexicon®, dont la seule pièce mobile est une vis interne robuste. De type « à pas libre », cette vis en acier inoxydable est entraînée à partir de son extrémité supérieure, au-delà du point où le grenat sort par une goulotte de décharge, ce qui évite tout contact du matériau avec les joints et les problèmes de maintenance, d'usure et d'arrêt de production qui en découlent.
Lorsque la vis tourne, elle se centre automatiquement à l'intérieur du tube en polymère résistant à l'abrasion, ce qui empêche le grenat de se frotter entre la vis et la paroi du tube et optimise ainsi la durée de vie des composants en contact avec le matériau.
Le convoyeur transporte le grenat sur une pente à 45 degrés avant de s'incurver pour passer à l'horizontale, sur une longueur totale d'environ 40 pieds (12 mètres).
Le système fermé maintient les mêmes niveaux d'humidité qu'à l'intérieur du sac en vrac, ce qui empêche les particules de grenat de s'agglomérer et de résister à l'écoulement lorsqu'elles sont trop humides, ou de développer des charges statiques lorsqu'elles sont trop sèches.
Le grenat sortant du convoyeur est déversé par gravité, via une goulotte flexible, dans la cuve sous pression du jet d'eau. Le convoyeur peut être mis en marche et arrêté manuellement, ou automatiquement par un automate programmable (PLC) relié à des capteurs de niveau haut et bas installés sur la cuve sous pression.
Le circuit des grenats : la dernière étape
Dans le système en circuit fermé, l'eau usée et le grenat recueillis dans la table de récupération sont acheminés par pompage vers une centrifugeuse qui en extrait les solides, lesquels sont ensuite déposés dans une trémie doublée d'un sac grand volume en vue de leur recyclage. Le grenat est renvoyé au fournisseur, qui le nettoie et le tamise afin de récupérer la partie du grenat usagé pouvant être réutilisée.
En passant d'un déchargement manuel à un déchargement automatisé des sacs en vrac, l'usine a amélioré la sécurité des employés, la propreté des locaux et la disponibilité des équipements, tout en réduisant les dépenses récurrentes liées à un consommable coûteux.