Ligne clé en main pour la fabrication de pâte pour piles électriques

Poudres traitées : Poudre de zinc et additifs

Automatisation de l'alimentation du process en poudre de zinc

L’objectif de cette installation est d’améliorer la phase de chargement manuel des poudres et de mettre en place un système complet automatisé permettant un dosage précis des ingrédients dans les cuves de mélange existantes du client.

La solution : 
Mettre en place un système qui permet aux opérateurs de ne plus avoir à vider manuellement des sacs de poudre de zinc en les remplaçant par des big bags et automatiser cette phase du process. 
L'installation doit permettre d’éviter la rétention du produit dans les équipements, offrir une protection contre les explosions conforme à la norme ATEX 21/22 et permettre un dosage très précis.

Les équipements :

•    2x postes de déchargement de big bags avec palans électriques
•    2x convoyeurs vibrants pour transférer les poudres à partir du poste de vidange big bag vers la trémie de dosage
•    1 trémie vibrante sur pesons pour mesurer avec précision la poudre
•    1x convoyeur vibrant pour transférer la poudre vers le convoyeur à godets pendulaire
•    1 convoyeur à godets pendulaires pour transférer les matériaux vers plusieurs trémies en aval
•    4 trémies tampon sur pesons pour réception du batch et vérification du batch par pesage 
•    4 stations de vidange de sacs pour le chargement des additifs
•    4 convoyeurs à vis qui permettent d’introduire la poudre à débit maitrisé dans le mélangeur de pâte
•    Ensemble de structures de support et plateformes d'accès pour les opérateurs et la maintenance
•    Dépoussiéreur centralisé avec réseau de dépoussiérage
•    Systèmes de contrôle et automatisation

 
L'installation est vieillissante et les opérations manuelles trop nombreuses : les opérateurs doivent ouvrir manuellement et déverser des sacs de poudre de zinc, ainsi que d'autres additifs, dans des stations vide sacs. La poudre est dosée par des convoyeurs à vis dans les quatre mélangeurs situés en aval du process, puis mélangée à des additifs liquides pour former une pâte. Il est également nécessaire de revoir la protection de la ligne contre les explosions dans un environnement classé ATEX. 
 

1.    EasyFlow®125 – station de vidange de big bags avec tube télescopique 

Pour faciliter la mise en place des big bags sur la station, notre équipe a conçu une station de vidange big bags avec chargement par palan électrique d'une capacité de levage de 2 tonnes. Les anses du big bag sont accrochées à une croix de manutention qui est soulevée à l’aide du palan électrique. Le big bag est ainsi manipulé en toute sécurité afin d’être délicatement déposé sur les barres de support. La tête de connexion double enveloppe offre un joint étanche à la poussière autour de la goulotte de vidange du big bag.
Le tube intérieur de la tête de connexion permet de diriger le flux de matière de manière confinée et le tube extérieur permet d'équilibrer le mouvement du volume d'air et l'opération de remplissage du produit.
Le tube double enveloppe peut être relié à un dépoussiéreur centralisé pour collecter les nuages de poussières émis pendant les phases de déchargement. Aussi, la tête de connexion peut être relevée et abaissée pour exercer une tension sur la goulotte de décharge de la poudre ce qui crée un effet d'entonnoir au fond big bag.
Cet effet d'entonnoir favorise l'écoulement de la poudre hors du big bag pour éviter la rétention de produit Des trémies tampons sont intégrées aux stations de vidange des big bags afin de permettre une production continue tout en chargeant rapidement les big bags pleins sur la structure après le retrait des big bags vidangés.

2.    Convoyeurs vibrants électromagnétiques

Placés en amont et en aval de la trémie tampon pesée, les couloirs vibrants offrent une méthode de transfert douce et sans rétention des poudres. Les convoyeurs vibrants aident à extraire le produit des trémies tampons des stations de vidange des big bags vers une trémie tampon pesée commune. Ils sont particulièrement adaptés pour doser le produit afin d'obtenir des quantités de poudres exactes. Les couloirs vibrants assurent également le transfert de la poudre à partir de la trémie tampon vers l'élévateur à godets.
 

3.    Trémie tampon pesée 

Une trémie intermédiaire est installée sur pesons pour mesurer la quantité de poudre introduite par gaine de poids. L’automate pilote les deux convoyeurs vibrants en fonction du signal de poids.
La trémie est installée sur un châssis avec amortisseurs et un moteur vibrant électrique afin de s’assurer qu'aucune matière n'est retenue à l'intérieur. Une vanne papillon pneumatique permet de vidanger la trémie une fois le batch atteint.

4.    Convoyeur à godets pendulaires

Afin de transférer les poudres de zinc de la trémie tampon pesée vers l'équipement en aval, un système de convoyage à godets pendulaires. Les convoyeurs à godets offrent plusieurs avantages, notamment une faible maintenance, une faible usure et une manipulation en douceur des solides en vrac. Ils sont très utilisés dans l'industrie agro-alimentaire pour ces raisons et sont également faciles à concevoir pour des applications hygiéniques.
Des chaînes en caoutchouc parallèles aux godets les font avancer, ce qui permet d'éviter les lubrifiants, source potentielle de contamination des poudres. Ils sont faciles à démonter pour les procédures de maintenance et de nettoyage et sont suspendus indépendamment sur la chaîne en caoutchouc. Cela engendre le basculement individuel de chaque godet et leur maintien en position horizontale jusqu'à ce qu'ils soient prêts à être vidés.
La perte et la rétention de produit sont minimisées et l’alimentation continue des matériaux vers plusieurs points de décharge assurée. Pour notre client, ce convoyeur à godets est conçu avec une entrée et plusieurs sorties pour alimenter plusieurs lignes de mélange.

5.    Trémies de réception 

L’élévateur à godets alimente des trémies tampons situées au-dessus des lignes de mélange. Les trémies sont installées sur des pesons pour fournir un contrôle de poids secondaire du batch de poudre avant introduction dans l’outil d’introduction dans les mélangeurs
Comme précédemment, les trémies sont équipées de pesons et d'une sonde de haut niveau pour assurer la sécurité du process. Une vanne papillon pneumatique avec positionneur 4-20 mA contrôle la vitesse d’écoulement de la poudre, celle-ci étant très fluide. L'installation repose sur une structure de support avec des ressorts et des moteurs vibrants pour garantir que toute la matière est entièrement déchargée (zéro rétention de produit). 
 

6.    Poste de vidange de sacs

Le batch de poudre est vidangé dans une trémie secondaire intégrée à un poste de vidange de sacs.
Des doseurs vibrants sont positionnés sur les côtés des trémies des vide-sacs et permettent l’introduction des additifs à la recette qui est pré-pesée avant déversement dans le process.
Ces postes assurent deux fonctions :
- Premièrement un ajout facile et ergonomique d'ingrédients mineurs dans le lot de mélange
- Deuxièmement, ils offrent la possibilité d’introduire des sacs dans la cas où l’installation big bag serait à l’arrêt pour des raisons de maintenance ou de changement de conditionnement ponctuel de la poudre. De cette façon, le risque d'un arrêt total de la production est très peu probable.

7. Équipement de dépoussiérage

Les équipements de dépoussiérage ont été mis en conformité pour un usage de poudre ATEX.
Un nouveau réseau de tuyauterie a été mis en place pour collecte de la poussière sur l’ensemble des postes. 
 

8. Contrôles et automatisation

L'automate Pal'Touch fournit une gestion complète des équipements. La programmation permet de contrôler les recettes, le transfert matière, le contrôle redondant du poids. Il communique avec la supervision client pour lecture des données constituant les batchs et des remontées des données de production. 
Palamatic Process conçoit, assemble et programme tous les écrans de contrôle en interne. L’ automatisation inclut les entrées de matières premières, la traçabilité des lots, l'identification des opérateurs et la fiabilité des dosages. L'automate gère et contrôle le déchargement des big bags, la gestion du dosage par perte de poids, le convoyage, le dépoussiérage, l'alimentation et la sélection des trémies.
Parmi les autres avantages, Pal'Assist assure des diagnostics de connexion à distance. En intégrant un boîtier de télémaintenance Ethernet, notre équipe de maintenance peut se connecter à distance et résoudre tout problème dans la programmation du panneau de commande.
Nos techniciens sont également disponibles pour la mise en service sur site et la formation.