ÉTUDES DE CAS
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Les contrôles de dosage de lots par pesée de Big Bag compensent les variations d'ingrédients de terre cuite
LINCOLN, CALIFORNIA — Gladding, McBean est l'un des principaux fabricants de produits en terre cuite. Fondée en 1875, la société extrait de l'argile de ses propres réserves et combine des méthodes traditionnelles avec la technologie moderne pour créer des tuiles de toit, des carreaux de sol et de pavage, des tuyaux en terre cuite, des pièces ornementales et des éléments architecturaux pour les bâtiments.Pour rationaliser le dosage et le mélange des recettes d'argile pour différents produits, la société a installé cinq déchargeurs de big bags et cinq paires de convoyeurs à vis flexibles de Flexicon pour livrer automatiquement des pesées d'ingrédients en vrac pour le mélange de composés d'argile. Le système a réduit de moitié le temps de distribution et de pesée de chaque lot, et réduit de 95% les matériaux et rebus hors spécifications.
Compensation des variations de matières premières
L'argile est un matériau naturel dont la composition varie, de sorte que l'entreprise doit déterminer le ratio idéal d'ingrédients pour divers produits. «Nous devons nous assurer que ce que nous créons en laboratoire se traduira par le matériau final. La seule façon d'y parvenir est de maintenir un contrôle précis de la production», déclare Joe Parker, directeur des opérations.
L'argile provient de la mine voisine de l'entreprise, elle est classée et chargée dans des big bags à l'usine. La céramique concassée et recyclée, appelée grog est l'autre composant majeur utilisé dans la fabrication de la terre cuite.
Auparavant pour préparer un lot, les opérateurs récupéraient les argiles et les grogs des bacs, les pesaient sur une balance et les transféraient vers le mélangeur à l'aide d'un convoyeur à auge ouvert.
Le nouveau système de dosage, fourni par Flexicon, intègre des déchargeurs de big bags, des convoyeurs à vis flexibles et une trémie de pesée centrale, tous actionnés par des commandes programmables, également du fournisseur. Le système permet à Gladding, McBean de faire varier le déchargement, le transport, le pesage et le mélange de big bags, lot par lot en fonction des recettes développées en laboratoire. Une interface homme-machine (HMI) intègre des options de fonctionnement automatique ou manuel, ainsi que des points de consigne, des réglages, un état, un démarrage / arrêt, un achèvement et d'autres paramètres.
Une fois la recette programmée pour un lot, chaque ingrédient est acheminé par un convoyeur à vis flexible d'un déchargeur de big bags vers une trémie de pesée centrale. Les cellules de charge supportant la trémie transmettent les gains de poids au contrôleur, qui réduit le débit d'alimentation du convoyeur pour ralentir avant de l'arrêter une fois que le poids précis du lot a été acquis. Le système pèse jusqu'à 30 lots par jour, avec une précision améliorée et une main-d'œuvre réduite.
Comment les argiles et les grogs sont mis en lots et mélangés
Cinq déchargeurs de big bags de modèle BULK-OUT® BFF chargés par chariot élévateur se tiennent côte à côte. Un opérateur attache un big bag au cadre de levage en acier en faisant glisser les boucles du sac dans quatre supports Z-CLIP™. Le chariot élévateur soulève le cadre avec le sac de 909 kg d'argile ou de grog, dans quatre berceaux auto-centrant au sommet du cadre du déchargeur.
Une fois le big bags en place, l'opérateur ouvre une vanne iris de 305 mm de diamètre, fait passer la goulotte du sac à travers et ferme la valve avant de délier le lacet de retenu. L'opérateur peut ensuite ouvrir progressivement la vanne iris pour empêcher les projections de matière dans la trémie et que la poussière déplacée ne s'échappe pas du système fermé.
Les dispositifs de massage FLOW-FLEXER® sur chaque déchargeur favorisent l'écoulement matière en soulevant et en abaissant les bords opposés du big bag à intervalles réguliers. Pour améliorer d’avantage le débit, chaque trémie au sol est équipée d'un vibrateur à turbine pneumatique.
L'argile ou le grog est transféré à la trémie de pesée centrale d'une capacité de 1133 l par des convoyeurs à vis flexibles en deux étapes pour s'adapter à la surface au sol limitée de l'usine et à la hauteur d’élévation. Chaque convoyeur s'étend sur 4,6 ou 6,1 m, selon la position du déchargeur et la nécessité de faire passer les convoyeurs sous les fermes de toit ou entre les composants de ces fermes.
Chaque convoyeur se compose d'un tube en polymère avec une vis flexible interne, qui est entraînée au-dessus du point de déchargement, évitant le contact matière avec les joints.
Le matériau se déplace à travers l'adaptateur de transition du convoyeur inférieur vers l'entrée du convoyeur supérieur. Des mâts conçus sur mesure soutiennent l'extrémité supérieure du premier convoyeur et l'extrémité inférieure du convoyeur supérieur.
Le convoyeur supérieur se décharge par gravité dans la trémie de pesage, d'un diamètre de 1,2 m et suspendue à 5,7 m au-dessus du sol.
La plupart des lots de mélange d'argile pèsent 454 kg ou 341 kg, explique Parker, avec un cycle de chargement / mélange nécessitant 10 à 15 minutes. Après avoir été mélangé avec de l'eau, le lot est acheminé au processus approprié ailleurs dans l'usine.
«Le système nous permet de mélanger jusqu'à cinq types différents d'argiles ou de grogs», explique Parker. Par exemple, les déchargeurs peuvent manipuler des big bags de deux types d'argile et de trois grogs, en délivrant la quantité correcte de chacun pour un lot donné.
Pesée dans les performances de dosage
«La polyvalence du système le rend rentable», déclare Egidio Modolo, directeur de l'usine. «C'est un procédé simple et direct, et un moyen efficace de mesurer et de transférer l'argile vers le mélangeur.»
Il note qu'aucun entretien n'a été nécessaire dans les six mois qui ont suivi l'installation et que tout au long du déchargement, du transport et du mélange, le système fermé empêche la formation de poussière.
«Nous pouvons fabriquer de petits ou grands lots, et modifier la recette ainsi que les matières premières», explique Parker, ajoutant : «Actuellement, nous avons deux argiles différentes et trois grogs différents. Nous pouvons changer cela à tout moment.»
«Cela nous donne la capacité d’être précis malgré l’imprévisibilité de l’argile», déclare Parker. «Nous avons maintenant un outil pour notre équipe au laboratoire pour créer un mélange qui nous permettra d'être très précis avec les spécifications du produit final.
Au niveau microscopique, l'argile est très abrasive, dit Parker. «Elle détruira pratiquement tous les équipements que vous utilisez, au fil du temps. L'une des raisons pour lesquelles nous avons choisi ce système était la simplicité de maintenance en raison du peu de pièces mobiles, ce qui devrait minimiser les temps d'arrêt.»
La mise en place de ce système, explique Parker, «ouvre des possibilités pour d'autres types de produits et de matériaux nécessitant le même type de précision de dosage».
Gladding, McBean
+ 1800-776-1133
www.gladdingmcbean.com
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Cinq déchargeurs de big bags et cinq paires de convoyeurs à vis flexibles alimentent automatiquement les argiles et les grogs (matière céramique recyclée) dans le mélangeur.
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Un chariot élévateur insère le cadre de levage qui retient le big bag dans des coupelles de réception au sommet du cadre du déchargeur.
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L'opérateur tire la goulotte du sac à travers la vanne iris, ferme la vanne avant de délier le lien de retenu matière et referme la porte d'accès. La vanne est ouverte progressivement pour éviter les projections de matière et de poussière.
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Les cinq convoyeurs à vis flexibles les plus hauts acheminent le matériau dans la trémie de pesée centrale au-dessus du mélangeur. Chaque adaptateur de déchargement est situé sous le motoréducteur, évitant tout contact matière avec les joints.
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Les commandes programmables permettent aux opérateurs de faire varier le déchargement, le transport, le pesage et le mélange lot par lot. Un HMI intègre les options pour le fonctionnement automatique ou manuel, ainsi que les points de consigne, les réglages, l’état, le démarrage / arrêt, l’achèvement et d'autres paramètres.
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Gladding, McBean fabrique des produits en terre cuite - tels que des tuiles de toit, des dalles de sol ou de pavage ainsi des pièces ornementales et architecturales — en utilisant de l'argile extraite de ses propres réserves.
FF-1055