Un transformateur à façon répond aux spécifications alimentaires grâce à des tamis centrifuges
HAMMOND, INDIANA - PacMoore Products, Inc. est un fabricant de produits alimentaires sous contrat qui traite, conditionne, reconditionne et stocke des produits selon les spécifications du client.
Fondée en 1989, la société exploite une usine de fabrication à Hammond, dans l'Indiana, qui effectue principalement des mélanges secs et des emballages pour les consommateurs, et une autre à Mooresville, également dans l'Indiana, qui effectue des séchages par pulvérisation et des extrusions alimentaires pour des articles tels que des chips, des snacks, des céréales etc. La société possède et exploite également un petit laboratoire d'innovation en extrusion à Gridley, dans l'Illinois.
Jose Ramirez, directeur de l'ingénierie et de la maintenance à Hammond, explique : "Les ingrédients arrivent généralement dans un format d'emballage et repartent dans un autre. Nous les tamisons, les mélangeons, les reconditionnons et les expédions aux usines de fabrication des clients ou directement aux magasins de détail."
L'usine traite une variété d'ingrédients, notamment des protéines végétales, des mélanges de boulangerie, des mélanges de farine, des mélanges de boissons, des amidons, des édulcorants, des fibres, des gommes, des mélanges de cacao, des chips protéinées et du riz.
Les ingrédients arrivent généralement dans des sacs de 50 lb, des sacs en vrac, des camions en vrac ou des wagons. Les produits finis destinés à la vente au détail quittent l'usine dans des sachets, des cartons à remplissage direct, des bag-in-box ou d'autres emballages de détail, explique Ramirez. La taille des petits sachets pour la vente au détail varie de 619 g (4,5 oz) à 2,3 kg (5 lb). L'emballage des produits que les clients utiliseront pour un traitement ultérieur peut être un sac en boîte de 13,6 kg (30 lb), des sacs de 23 kg (50 lb), des sacs en vrac ou tout autre emballage spécifié par les clients.
Le tamisage répond aux spécifications du client
Un tamis rectangulaire présélectionne les ingrédients en vrac, qui sont déversés par gravité dans le mélangeur. Lorsque le processus du client l'exige, du liquide est ajouté et le mélange est mixé jusqu'à ce qu'il soit uniforme. "Parfois, l'humidité peut produire des agglomérats ou de gros morceaux de matière", explique Joseph Williams, directeur technique chez PacMoore Process Technologies à Mooresville, dans l'Indiana.
Pour maintenir un débit élevé et l'intégrité du produit immédiatement avant l'emballage, l'usine de Hammond a installé deux tamis centrifuges CENTRI-SIFTER de Kason. Un modèle YOB-SS de grande capacité équipé d'un moteur de 7,5 hp (5,6 kW) est dédié à la ligne de bicarbonate de soude de Hammond qui conditionne le produit pour la vente au détail. Un modèle MO-SS plus petit, d'une puissance de 3 hp (2,2 kW), est monté sur une plate-forme mobile pour être inséré dans une deuxième ligne de production pour les produits nécessitant un tamisage après le mélange. L'usine de Mooresville dispose également d'une unité portable de 3 cv pour le tamisage final si nécessaire.
"Le tamisage final par centrifugation garantit que le produit qui sort du mélangeur est à la bonne classification. Cette taille de granulés est très spécifique et généralement demandée par le client", explique M. Ramirez.
Le produit mélangé qui entre dans le tamis centrifuge est dosé par une vis sans fin rigide dans un tamis cylindrique orienté horizontalement. Des palettes hélicoïdales rotatives munies de brosses en nylon créent une force centrifuge qui propulse le produit contre le tamis.
Le matériau de bonne taille passe à travers le tamis et est déchargé par gravité dans une ensacheuse. L'action centrifuge sert également à briser les agglomérats mous en particules de taille normale. Les particules surdimensionnées sont propulsées dans une trajectoire hélicoïdale jusqu'à ce qu'elles sortent de l'extrémité aval du cylindre où elles sont déversées par gravité dans un réceptacle "rebus".
"Une grande partie du matériau qui passe par les cribles peut être en morceaux. Dans un crible ordinaire, le matériau s'accumulerait, aveuglerait le crible et ralentirait notre débit, mais les brosses en nylon autonettoyantes des palettes rotatives empêchent l'accumulation de matériau sur le crible", explique M. Williams.
La taille des mailles du tamis dépend des exigences du client. "Des produits différents nécessitent des tamis de tailles différentes, c'est pourquoi nous proposons plusieurs options", explique M. Ramirez, et "le changement de tamis ne prend pas plus de deux minutes".
Pour la ligne de bicarbonate de soude de Hammond, le bicarbonate de soude arrivant par wagons est transféré dans une cuve de traitement et, à son tour, dans le tamis centrifuge dédié. Le bicarbonate de soude tamisé est acheminé par une vis sans fin rigide vers un équipement de remplissage direct de cartons qui remplit des emballages de vente au détail de 0,45 à 1,8 kg (1 à 4 lb), explique Ramirez.
Évaluation du tamisage centrifuge par rapport au tamisage vibratoire
Des tamiseurs vibrants circulaires ont été envisagés pour ces tâches, explique M. Williams, mais les tamiseurs centrifuges se sont avérés être la meilleure option pour le tamisage final où le matériau peut être en grumeaux et s'accumuler sur le tamis.
Williams souligne que la rapidité d'action du tamisage était une autre exigence pour éviter les goulots d'étranglement dans le processus. "Si nous utilisions un tamis ordinaire comme un tamis vibrant circulaire, le produit qui s'accumule sur le tamis ralentirait la vitesse de tamisage et l'ensemble du processus."
Il était également important pour l'application que la construction soit très résistante pour supporter les secousses rencontrées par les tamiseurs mobiles, ainsi que le service continu exigé de l'unité installée de façon permanente sur la ligne de bicarbonate de soude.
La portabilité a imposé des contraintes supplémentaires au choix des tamis. Ils devaient être suffisamment petits pour être montés sur des plates-formes mobiles, et minimiser les vibrations pour éviter que les plates-formes ne soient secouées.
"La porte à charnières et l'arbre en porte-à-faux de la conception Quick-Clean permettent aux opérateurs de retirer rapidement le cylindre de tamisage et l'ensemble des palettes sans outils. Cela permet de nettoyer et d'inspecter plus facilement que les tamis à plat, ce qui est essentiel dans les applications alimentaires", explique M. Ramirez, citant la contamination croisée comme la raison la plus courante des rappels de produits dans l'industrie.
Les tamis durent des années, rapporte Williams. "Avec d'autres tamis, nous avions assez souvent des bris de tamis, mais nous n'en avons pas eu avec les tamis centrifuges."
Photos
Les tamiseurs centrifuges CENTRI-SIFTER tamisent les ingrédients pour répondre aux exigences de taille des particules et maintenir la qualité du produit. Sur la deuxième photo, des sacs d'ingrédients de 23 kg (50 lb) attendent d'être tamisés.
Le tamisage par centrifugation maintient un débit élevé et l'intégrité du produit dans l'usine de PacMoore à Mooresville, IN. Le produit tamisé est déchargé par gravité dans une goulotte centrale.
Les palettes hélicoïdales rotatives créent une force centrifuge qui accélère les matériaux de taille normale à travers le tamis, tout en propulsant les particules de taille supérieure par l'extrémité aval du cylindre de tamisage. Des brosses en nylon fixées aux palettes empêchent le colmatage du tamis.
Une porte à charnière avec verrouillage de sécurité permet d'accéder à l'intérieur pour le nettoyage, l'inspection et le changement d'écran.
