Systèmes de remplissage de poudres : déroulage de film et tension du film - aperçu général

1. Introduction

Qu’est-ce qu’un dérouleur de film ?

Le matériau d’emballage utilisé dans les opérations de remplissage de poudres en vrac avec les ensacheuses VFFS ou HFFS est livré en rouleaux (ou bobines), qui font généralement plusieurs centaines de mètres. Afin de pouvoir utiliser ce film, il doit être déroulé. Cette opération est effectuée dans la section de déroulage (ou dérouleur) d’une machine de formage, remplissage et scellage (FFS).

Le déroulage a également pour fonction d’assurer une tension adéquate du film afin qu’il puisse être utilisé pour former un sachet correct. La tension du film est très importante : si elle est trop faible, la forme de l’emballage ne sera pas satisfaisante ; si elle est trop élevée, il y a un risque de rupture du film lorsque la machine d’emballage le tire.

2. Déroulage de film

2.1 Composants du déroulage de film

Une machine de remplissage est composée des sections suivantes :

• Bobine de film
• (Déroulage motorisé)
• Contrôle de tension / bras danseur
• (Impression)

Figure 1 : Composants d’une section de déroulage de film d’une machine de remplissage de poudres en vrac (formage-remplissage-scellage)

2.2 Principe de fonctionnement du déroulage de film

ÉTAPE 1 : Manipulation de la bobine

Le matériau d’emballage, livré en rouleaux (ou bobines), doit d’abord être monté sur un arbre à l’arrière de la machine. Cela permet de le faire tourner automatiquement lorsque la machine tire le film pour l’utiliser.

Dans certaines machines d’emballage, la traction du film n’est pas suffisante et une roue motorisée est ajoutée pour aider à faire tourner la bobine, surtout si celle-ci est très lourde.

ÉTAPE 2 : Mise en tension

Le film doit avoir la bonne tension pour être utilisé plus loin dans le processus. Pour cela, un bras de tension appuie sur le film, et celui-ci est ensuite tendu grâce à des rouleaux danseurs. La tension du film est cruciale pour obtenir un bon emballage et pour que la machine fonctionne de manière optimale, sans arrêts intempestifs.

ÉTAPE 3 : Impression

Une machine d’impression à encre ou laser peut être ajoutée une fois que le film est correctement tendu, par exemple pour imprimer un code sur le matériau d’emballage.

2.3 Dépannage des problèmes de déroulage de film

Il peut arriver que la machine d’emballage ne fonctionne pas correctement, avec des arrêts fréquents, en raison d’un problème lié au déroulage du film. Voici une liste des problèmes courants et leurs remèdes possibles :

Problème observé	Cause et action possible
La bobine ne tourne pas sur le dérouleur	Trop lourde, nécessiterait une roue motorisée Trop de friction La table de raccordement est bloquée Le frein du dérouleur est trop serré
La tension du film n’est pas correcte à la sortie du déroulage	Rouleau de tension et bras danseur mal réglés Problème avec le matériau d’emballage Réglage fin du frein de déroulage nécessaire

3. Bonnes pratiques pour l’optimisation du dérouleur

Un réglage et un étalonnage appropriés des dérouleurs sont essentiels pour garantir des performances et une fiabilité optimales dans les opérations de remplissage. Voici quelques bonnes pratiques à considérer :

• Installation correcte : Commencez par vous assurer que le dérouleur est installé correctement selon les spécifications du fabricant. Cela inclut le montage sécurisé du support de bobine ou de l’arbre, son alignement avec le mécanisme d’alimentation de la machine de remplissage, et la vérification que toutes les connexions sont serrées et correctement ajustées.

• Étalonnage du contrôle de tension : L’étalonnage du système de contrôle de tension est crucial pour maintenir des niveaux de tension constants dans le matériau d’emballage. Cela implique d’ajuster les paramètres de tension en fonction du type et des propriétés du matériau utilisé. Effectuez des tests approfondis pour garantir que la tension est uniforme tout au long du processus de déroulage.

• Maintenance régulière : Mettez en place un programme de maintenance proactive pour le dérouleur afin de prévenir les problèmes et de prolonger sa durée de vie. Cela peut inclure des inspections de routine, le nettoyage des composants, la lubrification des pièces mobiles et le remplacement des éléments usés ou endommagés. Le respect d’un régime de maintenance peut réduire le risque de temps d’arrêt imprévus et de réparations coûteuses.

• Surveillance et ajustement : Utilisez des dispositifs de surveillance et des capteurs intégrés au dérouleur pour suivre des paramètres tels que les niveaux de tension, la vitesse du matériau et toute déviation par rapport au fonctionnement normal. Établissez des protocoles pour que les opérateurs surveillent régulièrement ces métriques et traitent rapidement toute anomalie ou alerte. De plus, formez les opérateurs à effectuer les ajustements nécessaires pour maintenir des performances optimales.

• Procédures de manipulation des matériaux : Développez des procédures standardisées pour la manipulation et le chargement des matériaux d’emballage sur le dérouleur. Assurez-vous que les opérateurs sont formés pour manipuler les matériaux avec soin afin d’éviter les dommages ou la contamination. Des pratiques de manipulation appropriées peuvent minimiser les déchets, réduire le risque de défauts et contribuer à l’efficacité globale.

• Documentation et tenue de registres : Tenez des registres détaillés des activités de maintenance, des ajustements d’étalonnage et de tout dépannage ou réparation effectué sur le dérouleur. Cette documentation sert de référence précieuse pour suivre les tendances de performance, identifier les problèmes récurrents et informer les futures tâches de maintenance.

4. Problèmes et solutions pour le fonctionnement du dérouleur

Malgré leur rôle crucial dans les opérations de remplissage, les dérouleurs ne sont pas exempts de défis. Pour y faire face efficacement, il est nécessaire de bien comprendre les problèmes sous-jacents et de mettre en œuvre des solutions appropriées. Voici quelques défis courants rencontrés avec les dérouleurs et des stratégies pour les surmonter :

• Compatibilité des matériaux : L’un des principaux défis des dérouleurs est la manipulation d’une grande variété de matériaux d’emballage, chacun ayant des propriétés et caractéristiques uniques. Différents matériaux peuvent présenter des degrés variables d’élasticité, d’épaisseur et de friction de surface, ce qui peut affecter le processus de déroulage. Pour atténuer ce problème, les ingénieurs peuvent mettre en œuvre des dérouleurs dotés de mécanismes de contrôle de tension réglables et de fonctionnalités de manipulation adaptées à des types de matériaux spécifiques. De plus, la réalisation de tests de compatibilité des matériaux et l’optimisation des réglages du dérouleur en conséquence peuvent contribuer à assurer une alimentation fluide et constante du matériau.

• Surveillance et maintenance : Les dérouleurs nécessitent une surveillance et une maintenance régulières pour éviter les problèmes tels que les bourrages, les ruptures ou les variations de tension. Cependant, des pratiques de surveillance et de maintenance inadéquates peuvent entraîner des temps d’arrêt imprévus et des retards de production. Pour relever ce défi, les installations de production doivent établir des programmes de maintenance complets pour les dérouleurs, incluant des inspections de routine, le nettoyage et la lubrification des composants. En outre, l’intégration de systèmes de surveillance avancés avec des alertes en temps réel peut permettre une détection précoce des problèmes potentiels, permettant aux opérateurs de prendre des mesures proactives pour éviter les perturbations.

• Contrôle de tension : Maintenir des niveaux de tension optimaux dans le matériau d’emballage est essentiel pour garantir l’uniformité et éviter les problèmes tels que les plis, les déchirures ou les désalignements. Cependant, obtenir un contrôle de tension constant peut être difficile, en particulier lors de l’utilisation de matériaux flexibles ou extensibles. Les ingénieurs peuvent relever ce défi en mettant en œuvre des dérouleurs équipés de systèmes de contrôle de tension avancés, tels que des mécanismes pneumatiques ou asservis, capables d’ajustements précis et de surveillance. De plus, un étalonnage régulier des réglages de tension et une formation des opérateurs aux techniques de contrôle de tension appropriées peuvent aider à optimiser les performances du dérouleur.