Pressez le tube avec LinMot
21 novembre 2022
Un champion méconnu de l'industrie de l'emballage primaire se trouve à Oberdiessbach, à quelques kilomètres de Berne, la capitale suisse : Neopac Le TubeLorsque la production des premiers tubes en plastique a débuté à Oberdiessbach en 1958, rares étaient ceux qui imaginaient que l'entreprise fournirait un jour des produits de haute technologie à des clients du monde entier. Aujourd'hui, presque tous les consommateurs européens utilisent des tubes fabriqués à Oberdiessbach sans même s'en rendre compte. Parmi les clients de ce spécialiste de l'emballage figurent de nombreuses entreprises des secteurs pharmaceutique, cosmétique et dentaire. Mais les entreprises des secteurs agroalimentaire, chimique et technologique apprécient également les produits Neopac. En particulier, le tube Polyfoil, inventé en 1965 et constamment perfectionné, demeure l'une des solutions de conditionnement privilégiées pour les produits sensibles. Comme son nom l'indique, ce type de tube se caractérise par une structure multicouche, dont une couche interne en aluminium. Cette couche agit comme une barrière intégrée, empêchant l'oxygène de l'air ambiant de pénétrer dans le produit scellé. Elle protège ainsi les ingrédients sensibles et prolonge la durée de conservation du produit.
La capsuleuse modulaire offre la possibilité d'intégrer jusqu'à six stations de traitement. Treize puissants moteurs linéaires LinMot garantissent un débit élevé, une grande flexibilité et des temps de réglage minimaux. (Photo : Rossmann)
200 variantes de tubes dans la gamme standard
Depuis son entrée sur le marché des tubes, Neopac n'a cessé de développer ses capacités de production, créant ainsi une gamme complète de tubes et de bouchons. Celle-ci comprend des tubes en polyéthylène de 10 à 50 mm de diamètre. Neopac a également mis au point un programme standard de différents modèles de têtes et de bouchons, notamment des têtes canulées avec bouchons à vis, des bouchons de sécurité enfant et des scellés d'inviolabilité. Les utilisateurs ont ainsi le choix parmi 200 variantes. De plus, Neopac propose des solutions sur mesure. L'entreprise suisse offre également des services d'impression pour les tubes, permettant aux utilisateurs d'adapter précisément leur emballage à leurs besoins spécifiques. Depuis 2003, Neopac propose également des tubes en polyéthylène de 10 mm de diamètre pour les applications pharmaceutiques. À cet effet, une salle blanche et une ligne de production complète ont été construites. Par la suite, des lignes pour les tubes de plus grand diamètre ont été mises en service sur le site de production en Hongrie. La capacité de production d'Oberdiessbach a été encore augmentée grâce à une salle blanche et une ligne de production supplémentaire. Mise en service en 2017, cette ligne est adaptée à la production de tubes en polyéthylène stériles, imprimés et prêts à remplir, de diamètres de 10 et 13,5 mm et de longueurs comprises entre 30 et 61 mm ou entre 45 et 90 mm. Avant de quitter la salle blanche, chaque tube doit subir de nombreuses étapes de production et de contrôle. Tout d'abord, un film laminé est soudé pour former un tube cylindrique continu, puis recouvert de polyéthylène ou de polypropylène par extrusion. Le tube est ensuite coupé à la longueur voulue, une buse y est moulée par injection et le corps du tube est imprimé. À un autre poste, l'extrémité du tube est coupée et un bouchon est vissé ou serti. Une machine d'emballage finalise ensuite le conditionnement. Avant de quitter la zone de production, les tubes font l'objet d'un dernier contrôle manuel.Lots de 10 000 à plus d'un million de pièces
« Les systèmes doivent être extrêmement flexibles compte tenu de la grande variété d'options que nous proposons à nos clients », explique Petar Djurdjevic, chef de projet chez Neopac. « Des temps de changement de format courts sont essentiels, d'autant plus que la part des commandes de petits lots de quelques milliers de tubes est en augmentation. » Un changement de produit complet, incluant le changement de diamètre des tubes, ne doit pas excéder trois heures, conformément aux spécifications du fabricant du système, établies par Neopac. Parallèlement, le système doit pouvoir traiter des lots de plusieurs millions de tubes en quelques jours. Ces objectifs seraient impossibles à atteindre sans l'utilisation de moteurs linéaires haute performance dans la capsuleuse.
Usure minimale et maintenance réduite : les moteurs et guides linéaires LinMot sont conformes aux normes FDA et ne nécessitent aucun boîtier supplémentaire pour une utilisation en salles blanches pharmaceutiques. (Photo : Rossmann)
Finissage de 300 tubes par minute
Avec une surface au sol d'environ 3 x 3 mètres, la machine de capsulage modulaire installée chez Neopac offre un espace pour jusqu'à six stations de traitement différentes, disposées autour d'un carrousel rotatif. Les tubes, acheminés vers la machine par des chaînes, pénètrent dans un tambour à vide. De là, une station de transfert les dépose sur des mandrins à vide rotatifs situés sur le pourtour du carrousel. Ces mandrins transportent ensuite les tubes à travers la machine et, si nécessaire, les font pivoter. Dans la première station de traitement, le canal d'alimentation est coupé, puis le tube est capsulé dans les stations suivantes par des procédés rotatifs ou par impact. Enfin, les tubes sont détachés des mandrins à vide dans une station de déchargement pour être évacués. L'ensemble du processus est surveillé par de nombreux capteurs et caméras industrielles intelligentes. Trois tubes sont traités simultanément à chaque station avec un temps de cycle de 0,6 seconde, grâce à des moteurs linéaires LinMot. Cela correspond à une cadence de production maximale de 300 tubes par minute.
Bien plus qu'un simple système de positionnement : les moteurs linéaires LinMot peuvent être pilotés en mode position ou en mode force. Ils conviennent ainsi aux procédés d'impact. Sur la machine de finition de tubes, cette caractéristique est mise à profit au niveau du poste de scellage pour les fermetures par impact. (Photo : Rossmann)
Souple, puissant et rapide grâce à la technologie d'entraînement direct
Treize moteurs linéaires LinMot, équipés de stators PS01-48x240F-C, assurent les opérations de positionnement et d'impact dans les stations des machines de dernière génération. Grâce à un bobinage spécifique, le stator développe une force maximale de 572 N pour une force nominale de 240 N. La course maximale est de 13 1.830 mm, avec une vitesse de déplacement maximale de 2,9 m/s. Ces moteurs LinMot permettent ainsi des mouvements dynamiques, puissants et rapides. Les axes de la capsuleuse sont pilotés par des contrôleurs de la série C1150, qui communiquent avec le système de commande de la machine via ProfiNet. « L'un des principaux avantages des moteurs linéaires réside dans la possibilité de programmer et de contrôler librement les profils de mouvement et de force », explique Petar Djurdjevic. « Cette flexibilité nous permet de concevoir la course du moteur linéaire selon les besoins et de l'adapter aux exigences du produit, sans toucher à la mécanique environnante lors des changements de produit. » Il suffit de saisir les paramètres de distance de déplacement et de position d'approche via l'interface utilisateur de la machine, conformément à la fiche technique du produit, ou d'y accéder via une recette prédéfinie. « Nous pouvons définir des plages de tolérance individuelles pour chaque paramètre. Si ces plages sont dépassées ou non respectées, un message d'erreur est généré et nous rejetons sélectivement les tubes concernés. Ainsi, les moteurs nous aident à garantir la qualité et la traçabilité », ajoute Petar Djurdjevic. Grâce à la possibilité de contrôler la position ou la force des moteurs, il a été possible d'utiliser le même type de moteur linéaire à la fois dans la station de vissage pour le positionnement des bouchons et dans la station de sertissage. Cela représente un gain de temps pour le fabricant, Neopac, en matière de gestion des stocks et des pièces détachées.
Les contrôleurs compacts C1150 sont disponibles avec toutes les interfaces industrielles courantes. La dernière génération communique avec le système de commande machine via ProfiNet et pilote les 13 moteurs linéaires de la machine de capsulage chez Neopac. (Photo : Rossmann)
Adapté à une utilisation en salles blanches
Pour la production de tubes en salle blanche, c'est également crucial : contrairement aux systèmes de mouvement linéaire utilisant des vis à billes ou une combinaison de servomoteurs et de courroies dentées, les moteurs linéaires ne produisent pratiquement aucune usure. Les moteurs linéaires LinMot et leurs guides linéaires sont conformes aux normes FDA, même sans enceinte, et nécessitent très peu d'entretien. « Nous nettoyons et inspectons les moteurs et les guides toutes les quatre semaines », ajoute Petar Djurdjevic. « Le regraissage est quasiment inexistant, et s'il est nécessaire, il est minime. » Un autre avantage pour les opérateurs de systèmes comme Neopac est la grande disponibilité de la technologie d'entraînement direct suisse. « Depuis la mise en service de notre premier système de salle blanche en 2003, qui intégrait également des moteurs linéaires LinMot, nous n'avons rencontré aucune panne ni aucun problème significatif avec les produits LinMot. Nous sommes pleinement satisfaits », conclut-il, fort de nombreuses années d'expérience dans l'utilisation de la technologie des moteurs linéaires.
Petar Djurdjevic (à droite), chef de projet et concepteur chez Neopac The Tube, discute des avantages de l'utilisation de la technologie des moteurs linéaires dans les applications en salle blanche avec Michael Glauner, responsable des ventes de LinMot pour la Suisse. (Photo : Rossmann)