Le système automatisé de dosage, de mélange et d'extrusion clés en main fournit 18 mois R.O.I.

ÉTUDES DE CAS

Le système automatisé de dosage, de mélange et d'extrusion clés en main fournit 18 mois R.O.I.

La nécessité d'une usine de fabrication d'adhésifs flexibles dans un espace confiné a conduit Welland Medical à choisir Flexicon comme entrepreneur principal pour équiper son nouveau centre technique de Crawley, West Sussex, d'un système de pesage, de mélange et d'extrusion par lots.

Welland Medical est un fabricant spécialisé de produits jetables médicaux, avec une expertise particulière dans l'utilisation de la technologie des matériaux avancés. Elle applique ses compétences aux films, aux plastiques et aux adhésifs dans une gamme de produits composée principalement d'appareils de stomie de haute qualité destinés aux marchés médicaux du monde entier.

La Société a cherché à obtenir une indépendance vis-à-vis de l'externalisation des composés adhésifs utilisés dans la préparation de ses produits. Par conséquent, elle avait besoin d'un système de traitement et de traitement des matériaux hygiénique qui fournirait une installation de production flexible, capable de réagir rapidement aux ajustements des recettes, tant au stade de la recherche que de la pleine échelle.

Le système a été conçu de telle sorte que différentes valeurs de formulation puissent être saisies simplement dans le contrôleur. À la fin de chaque cycle de transport, de dosage et de mélange, les données de lot nécessaires sont enregistrées pour l'analyse de la qualité du produit. Ainsi, les recettes optimales peuvent facilement être répétées avec une grande précision.

Flexicon était responsable du projet clé en main et de la conception du système de dosage flexible et en spirale. Le contrôle de processus est basé sur PLC et intégré à un système de contrôle de gain en poids par Defiant Weighing. Le projet a également appelé à l'incorporation du mélange lourd et de l'extrusion thermique du produit adhésif primaire. Les experts en production de Welland étaient confiants dans le choix de Winkworth Machinery pour fournir l'équipement de mélange à cisaillement élevé nécessaire pour faire face aux caractéristiques visqueuses du matériau.

L'exigence était de produire différentes qualités d'une formulation unique d'hydrocolloïde utilisant des quantités proportionnées d'ingrédients de pectine, de cellulose et de gélatine. Les recettes étroitement contrôlées nécessitent également l'ajout de polyisobutylène, qui est introduit manuellement lors de l'étape finale de mélange.

Depuis la mise en service de l'usine, Jeff Hughes, directeur de l'ingénierie chez Welland Medical, a déclaré que les résultats des tests préliminaires étaient très encourageants. Des poids de lots fiables ont été obtenus avec une précision de 0,02 kg. Le système est capable de mélanger un lot homogénéisé en dix minutes environ, prêt à être transféré au processus de mélange et d'extrusion du mélange maître.

Welland espère récupérer son investissement de 400 000 $ dans l'usine en 18 mois en devenant un fabricant presque totalement autonome de ses produits. La société opère selon la norme ISO 9000 et l'accréditation de la marque CE. Par conséquent, une production et une hygiène de grande qualité et constantes étaient des conditions préalables importantes pour la création de sa propre usine de fabrication.

Pour assurer la continuité du cycle de traitement par lots et la flexibilité requise, Flexicon a répondu par un schéma à deux niveaux. Ceci a été conçu pour maximiser l'espace limité disponible, tout en utilisant toute la hauteur du bâtiment. Les sacs d'ingrédients sont vidés individuellement dans des trémies de surpression séparées. Celles-ci sont desservies par une seule unité d'extraction de la poussière à partir de laquelle un tube d'admission flexible peut être déployé au-dessus des trémies, à mesure que le matériel est chargé.

Chaque trémie est équipée d'un dispositif d'écoulement vibrant pour fluidiser les poudres cohésives et assurer un flux continu de matière. Des convoyeurs à spirale intégrés et flexibles élèvent les ingrédients en vrac au mélangeur discontinu installé sur une mezzanine directement au-dessus. Le dosage des 3 matériaux en poids est réalisé dans une trémie tampon montée sur une balance électronique. Lorsque le poids cible de chaque lot est atteint, la vitesse du convoyeur se réduit automatiquement à un afflux précis de matériau final dans la trémie.

Les considérations de santé et de sécurité figuraient en tête de liste des priorités de conception. Les convoyeurs comprennent chacun une spirale simple en une pièce entraînée dans un tube en polyéthylène à poids moléculaire ultra-élevé (UHMW-PE). Les poudres sont déplacées dans un système contrôlé mécaniquement et totalement fermé, permettant un confinement des émissions de la plus haute intégrité.

Les ingrédients pesés sont évacués via une vanne à commande pneumatique vers le mélangeur préliminaire où ils sont homogénéisés. Pendant le processus de mélange, le système de transport achève automatiquement un autre cycle de traitement par lots jusqu'à la trémie de pesage. La capacité des convoyeurs à spirale à déplacer automatiquement des lots de matériaux présentant des caractéristiques différentes a été un facteur clé dans la conception d'un système adapté à cette application.

Le lot homogénéisé est alimenté par l'action de la pale du mélangeur en spirale à travers une vanne à tiroir manuelle. Le transfert vers le processus de mélange et d'extrusion thermique au niveau du sol est effectué par une courte section de convoyeur à spirale horizontal, qui prélève le mélange de manière gravitaire à partir d'une petite trémie intermédiaire. La turbulence de roulement créée par le convoyeur à vis sans centre de Flexicon permet d'éviter la séparation des particules de poudre mélangées.

La conception du convoyeur sert à son propre embrayage à glissement, ce qui permet au convoyeur d'accepter un chargement continu de matériau sans mécanisme supplémentaire pour réduire le débit. La sortie du convoyeur alimente les matériaux directement dans l'embouchure du mélangeur/extrudeuse à travers un manchon de raccordement étanche à la poussière.

L'utilisation de convoyeurs à spirale a donné à Welland la commodité supplémentaire du nettoyage en place. En inversant la rotation de la vis, les tubes de transport peuvent être évacués de la matière résiduelle régulièrement avant l'introduction d'une nouvelle recette.

Le système répondrait aux exigences de flexibilité exigées et pourrait répondre aux projets futurs de Welland en matière de développement de nouveaux produits.

L'installation de dosage par pesage multi-ingrédients de Flexicon utilise des convoyeurs spiralés flexibles pour mesurer les poudres cohésives en quantités précises dans les processus de mélange et d'extrusion thermique des nouvelles installations de production de adhésifs de Welland Medical.

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