Machines HFFS (Formage-Remplissage-Scellage Horizontal) / Enveloppeuses à flux continu (systèmes de conditionnement)

1. Introduction

Les machines de formage-remplissage-scellage horizontal (HFFS) constituent la 2ème grande famille de machines de conditionnement, aux côtés des machines de remplissage vertical. Ces machines sont utilisées pour emballer de gros produits dans des films (d'où leur appellation parfois d'*enveloppeuses à flux continu*), tels que les pizzas, les fruits, les biscuits, mais peuvent également servir pour les poudres ou produits chimiques comme les détergents, lorsqu'il s'agit d'utiliser des sachets autoportants.

Les machines HFFS sont automatisées pour atteindre des capacités de remplissage adaptées aux besoins industriels et sont ainsi équipées de multiples composants qui doivent être activés de manière coordonnée pour assurer un conditionnement optimal. Ces composants ont des fonctions similaires à ceux des machines VFFS mais sont agencés différemment. Étant donné que ce type de machine est largement répandu dans l'industrie, les ingénieurs souhaitant approfondir leurs connaissances sur les machines HFFS trouveront sur cette page des informations concernant la séquence de remplissage ainsi que les différentes conceptions de systèmes de remplissage disponibles sur le marché.

2. Séquence de remplissage

Comment fonctionnent les machines d'emballage HFFS (Formage-Remplissage-Scellage Horizontal) ?

2.1 Composants des machines HFFS

Une machine de remplissage horizontal est composée des sections suivantes :

• Convoyeur d'alimentation
• Zone de formage
• Alimentation et alignement du film
• Scellage et découpe

Figure 1 : Étapes de remplissage et composants d'une machine VFFS typique

2.2 Séquence de remplissage

ÉTAPE 1 : les produits à emballer sont amenés vers la zone de remplissage grâce à un convoyeur d'alimentation. La fonction du convoyeur est de déplacer les matériaux à emballer en séquence vers la zone de formage, mais aussi de garantir que la distance entre chaque produit reste constante et alignée avec les opérations de scellage et de découpe après l'introduction du matériau dans l'emballage.

ÉTAPE 1 : Déroulement du matériau d'emballage

Le matériau d'emballage, par exemple une feuille d'aluminium, un laminé plastique ou même du papier, est fourni en rouleaux. Le matériau doit donc être déroulé, ou "dévidé", pour être utilisé. Le film est tiré et mis en tension grâce à plusieurs rouleaux et un bras pivotant lesté afin d'être prêt pour un bon formage. Le dévidoir est positionné à l'arrière de la machine.

ÉTAPE 2 : Formage du sachet

Le matériau est alimenté à plat et tendu vers le tube de formage. Cependant, la forme du sachet doit être donnée au matériau d'emballage pour permettre le remplissage. Cela est réalisé grâce à une partie spécifique du tube de formage, appelée *épaulement de formage* ou *col de formage*. Le matériau d'emballage est ensuite enroulé autour du tube de formage et tiré tout le long du tube, ce qui permet les étapes suivantes du processus de remplissage.

Juste après le formage, des courroies de tirage sont installées pour déplacer le film (dans certains modèles, ce sont les mâchoires de scellage qui tirent le film).

Dépend du produit conditionné : solides volumineux ou poudre

Focus sur les poudres

Puis création d'une ouverture pour d'autres types de matériaux

https://www.slideshare.net/peakequipment/bosch-guide-to-flow-wrapping

https://blog.syntegon.com/blog/2014/04/17/principle-of-operation-of-a-horizontal-flow-wrapper/

ÉTAPE 3 : Scellage vertical

Une fois que le matériau d'emballage est bien enroulé autour du tube de formage, un premier scellage, sur le côté, peut être effectué. Le col de formage et la largeur de la bobine d'emballage doivent être tels qu'il y ait un chevauchement lors de l'enroulement du matériau autour du tube. Une paire de mâchoires de scellage, ou barres de scellage, est alors utilisée pour presser l'une contre l'autre les deux parties du matériau chevauchant et les souder, souvent par chauffage, afin de créer un scellage latéral. Il est à noter qu'il existe différents types (formes) de scellages.

ÉTAPE 4 : Scellage du fond

Le produit ne peut pas encore être introduit dans le tube de remplissage car le sachet ne possède pas encore de scellage inférieur. Cela est réalisé par une autre paire de barres de scellage qui soude également le matériau par pression et chauffage.

Le matériau est ensuite tiré vers le bas d'une longueur correspondant à la longueur souhaitée du sachet.

ÉTAPE 5 : Remplissage du produit

Le système de dosage positionné au-dessus du tube de formage peut enfin être activé pour doser la quantité de produit à introduire. Le matériau tombe à travers le tube de formage et à l'intérieur du sachet ouvert en cours de fabrication.

ÉTAPE 6 : Scellage supérieur

Une fois le dosage du produit effectué, les mêmes mâchoires de scellage qui ont réalisé le scellage inférieur sont à nouveau activées pour, cette fois, créer le scellage supérieur et fermer le sachet.

À noter que, selon certains modèles, les mâchoires de scellage peuvent également avoir un mouvement vertical (haut/bas), ce qui permet de tirer le film tout le long de la machine et de le dérouler depuis la bobine positionnée sur le dévidoir.

ÉTAPE 7 : Découpe et évacuation

Après la fermeture du sachet, celui-ci est découpé et tombe sur un système de collecte, généralement un convoyeur à bande qui amène le sachet vers l'étape suivante de conditionnement (mise en boîte, etc.).

2.3 Remplissage intermittent ou continu

Pour les machines les plus simples, les étapes ci-dessus sont réalisées de manière séquentielle. Cependant, des modèles plus rapides permettant un processus continu sont également disponibles chez certains fournisseurs.

Selon la technologie, les fabricants indiquent des vitesses de remplissage de 30 à 80 sachets par minute pour les machines intermittentes et de 100 à 200, voire jusqu'à 300 sachets par minute pour les machines continues.