ÉTUDES DE CAS
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les publications suivantes :
Le Système de Manutention en Vrac Triple la Production de Lubrifiants de Semences
LINCOLN, NE, USA — Les méthodes de plantation à grande vitesse ont alimenté la demande de lubrifiants pour l'écoulement des graines tels que EZ-Slide, fabriqué par Van Sickle Paint Manufacturing, une unité de Diamond Vogel, Orange City, IA.Ces formulations améliorent la plantation des semences en réduisant l'électricité statique et/ou l'humidité qui provoque le « pontage » des graines. «Les agriculteurs versent ce produit avec leurs graines pour les enrober afin qu'elles ne s'agglutinent pas», explique Tom Hubers, ingénieur de projet. «Cela permet à tout de mieux se planter». Les produits existent en trois versions : une poudre de graphite, une poudre de talc et un mélange talc-graphite.
Van Sickle s'est lancé dans le secteur des lubrifiants il y a 10 ans. «C'était une opération manuelle», raconte M. Hubers. Les ouvriers déversaient des sacs de 22,5 kg de graphite et de talc dans un mélangeur. «Ils pré-étiquetaient des conteneurs de différentes tailles dans une pièce, puis les apportaient dans une autre pièce pour les remplir un par un. Ils plaçaient le récipient sous le remplisseur, appuyaient sur une pédale pour lancer le cycle, le remplissaient, vissaient le bouchon et le mettaient dans une boîte. C'était une opération à forte consommation de main-d'œuvre», explique M. Hubers.
Conversion en vidange de Big Bags
Afin d'automatiser et d'étendre ses opérations de conditionnement, Van Sickle a loué un nouvel entrepôt et centre de distribution en 2020, en consacrant la moitié de celui-ci au conditionnement des lubrifiants pour semences. Outre les gains d'efficacité obtenus par l'automatisation, le nouveau système permet à l'entreprise d'acheter du talc et du graphite dans des Big Bags d'une tonne à un coût inférieur à celui des sacs de 23 kg.
Les matières sont maintenant manipulées, depuis le déchargement de Big Bags jusqu'au mélange et l'emballage final, à l'aide de trois déchargeurs BULK-OUT® modèle BFC et de cinq convoyeurs à vis flexibles, tous fournis par Flexicon.
Un des déchargeurs alimente une ligne de conditionnement qui remplit le graphite dans des récipients de 0,45 kg et 2,25 kg. Les deux autres déchargeurs — l'un pour le graphite et l'autre pour le talc — acheminent le produit vers un mélangeur qui se déverse dans une trémie tampon. De là, le mélange est acheminé vers deux lignes de conditionnement, l'une remplissant des cruches de 3,5 kg et l'autre des boîtes de 9 kg et 18 kg.
Les Big Bags de graphite et de talc sont stockés près de l'atelier de production afin d'être acheminés rapidement vers les déchargeurs, dont chacun est équipé d'un cadre de levage de sacs et d'un palan électrique qui se déplacent sur une poutre en porte-à-faux, permettant de hisser les sacs sans utiliser de chariot élévateur.
Une fois les sangles du sac accrochées au cadre de levage, l'opérateur utilise une télécommande pour soulever l'ensemble, le positionner dans le cadre et l'abaisser. Ici, un anneau de verouillage SPOUT-LOCK™ au-dessus d'un tube télescopique TELE-TUBE™ à commande pneumatique relie solidement la goulotte de déchargement du sac, après quoi le tube télescopique exerce une tension continue vers le bas sur l'anneau et le la goulotte lorsque le sac se vide et s'allonge, favorisant le flux et la vidange.
Bien que le graphite et le talc s'écoulent librement, ils ont tendance à se tasser et à former des ponts pendant le stockage. Par conséquent, chaque déchargeur comprend trois mécanismes pour favoriser l'écoulement : des activateurs de sac FLOW-FLEXER™ qui soulèvent et abaissent les bords inférieurs opposés du sac en forme de V ; un vibreur monté sur la paroi extérieure de la trémie sous le déchargeur ; et un agitateur dans la trémie. Tous démarrent et s'arrêtent automatiquement en synchronisation avec le fonctionnement des déchargeurs et des convoyeurs.
Déchargement et transport sans intervention humaine
Le déchargeur dédié à l'alimentation d'une ligne de remplissage de graphite déverse dans une trémie de 566 L qui charge un convoyeur à vis flexible de 4,5 m de long et de 114 mm de diamètre, lequel est orienté vers la trémie d'alimentation de la ligne de conditionnement selon une inclinaison de 45 degrés.
La vis est la seule partie mobile en contact avec le produit. Elle est entraînée par un moteur électrique au-dessus du point de déchargement, ce qui évite tout contact du produit avec les joints.
Un capteur de niveau haut situé sur la trémie déclenche une alarme sonore indiquant le moment où il faut remplacer le sac, tandis qu'un capteur de niveau bas empêche le convoyeur de fonctionner dans un état de « manque ».
Les deux déchargeurs dédiés aux produits de talc et de talc-graphite partagent les mêmes caractéristiques que le déchargeur de graphite seul, mais ils utilisent des convoyeurs à vis flexibles de 7,6 m de long et 219 mm de diamètre, également inclinés à 45 degrés, qui se déchargent dans un mélangeur monté sur des cellules de pesée. Les déchargeurs et les convoyeurs fonctionnent en alternance pour atteindre le rapport talc ou talc-graphite et le poids cible souhaités, généralement 340 kg. «Nous pouvons choisir la taille de lot et le rapport de mélange que nous voulons, et le système de commande distribue automatiquement les produits», explique M. Hubers. Le débit élevé des convoyeurs à grand diamètre raccourcit les temps de cycle des lots.
Dans le cadre du contrôle du dosage par gain de poids, les cellules de charge supportant le mélangeur s'interfacent avec l'automate du déchargeur pour faire fonctionner et arrêter le convoyeur. Lorsque le gain de poids du talc ou du mélange graphite-talc approche les 22,5 kg du poids cible, le convoyeur ralentit à une vitesse de ralenti, s'arrêtant immédiatement avant d'atteindre le poids cible pour tenir compte du produit encore en suspension, ce qui permet d'obtenir des lots précis et reproductibles.
En fin de cycle de mélange, le talc ou le mélange talc-graphite s'écoule par gravité dans une trémie de 2 265 L équipée d'un activateur de trémie qui favorise l'écoulement vers deux convoyeurs à vis flexibles de 4,5 m de long et 114 mm de diamètre. Orientés à l'opposé l'un de l'autre, ils transfèrent la poudre vers les lignes de conditionnement pour les cruches de 3,5 kg, et les boîtes de 9 et 18 kg. Comme les cycles de pesage, de dosage et de mélange se répètent successivement, la trémie d'alimentation n'est jamais vide et le fonctionnement est continu.
Le talc et le graphite étant tous deux très volatiles et sujets à la formation de poussière, chaque déchargeur est ventilé par un dépoussiéreur Bag-Vac™ en option, qui contient la poussière en suspension dans l'air déplacée de la trémie pendant le déchargement, et écrase les sacs vides avant de les fermerr et de les retirer, éliminant ainsi la poussière générée lorsque les sacs vides sont aplatis manuellement.
«Dès que le système a fini de remplir un lot, il prépare le lot suivant», explique Jason Vore, responsable de l'ingénierie des procédés. «Nous mettons en marche le système d'aspiration, nous aspirons tout ce qui se trouve dans le big bag, nous le refermons, nous l'attachons, nous changeons de sac et nous recommençons. À plein régime, nous changeons un sac toutes les 25 ou 30 minutes.»
Le débit triple
Le débit global du système est trois à quatre fois supérieur à ce qu'il était dans l'ancienne installation. «Nous pouvons produire autant de conteneurs de 0,45 kg en une journée que nous le faisions en une semaine de 40 heures», explique M. Vore. «Notre rendement par heure-travailleur a presque triplé.»
Deux ou trois personnes seulement s'occupent désormais de l'opération d'emballage, et la chose la plus lourde qu'elles soulèvent est un carton de 14,5 kg de produit fini. «Le niveau de confort, la quantité de travail physique et la propreté dans la nouvelle installation sont tellement meilleurs», affirme Hubers. «Ce n'est même pas comparable à ce que nous avions».
Van Sickle Paint Manufacturing
+1 402-476-6558
www.vansicklepaint.com
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Les poudres de graphite et de talc sont transférées de deux déchargeurs de big bags jumelés par deux convoyeurs à vis flexibles vers le mélangeur monté sur des cellules de charge, à l'arrière. Le lot se déverse dans une trémie tampon de 2265 L à partir de laquelle deux convoyeurs à vis flexibles plus petits alimentent deux lignes de conditionnement.
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À partir de deux déchargeurs de sacs en vrac, deux convoyeurs à vis flexibles de grand diamètre transportent le talc et le graphite vers le mélangeur, tandis que la trémie tampon de 2265 litres alimente le lot mélangé dans deux convoyeurs à vis flexibles plus petits qui alimentent deux lignes de conditionnement.
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Chaque déchargeur de big bags est équipé d'un dépoussiéreur BAG-VAC™ qui contient la poussière à l'intérieur du système scellé et écrase les sacs vides avant de les fermer.
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Au fur et à mesure que le sac se vide et s'allonge, le tube télescopique TELE-TUBE™ exerce une tension continue vers le bas sur l'anneau de serrage SPOUT-LOCK™ et la goulotte du sac, favorisant l'écoulement et la vidange.
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Ce déchargeur de big bags et ce convoyeur à vis flexible alimentent une ligne de conditionnement de graphite qui remplit des contenants de 0,45 et 2,25 kg.
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Le système de contrôle du gain en poids permet aux opérateurs de spécifier les rapports graphite-talc et les poids des lots.
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Le lubrifiant EZ-Slide® de Van Sickle, à base de talc et de graphite, pour l'écoulement des graines.
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