Liste des pièces de rechange pour les machines FFS

Une machine FFS (form, fill, seal) effectue trois opérations en un seul passage. Elle forme le sachet, le remplit de produit et le scelle. Cela représente un grand nombre de pièces mobiles qui fonctionnent ensemble à grande vitesse.

Lorsqu'une pièce s'use ou se casse, vous devez disposer de la liste des pièces de rechange FFS adaptée à votre installation afin de ne pas avoir à deviner les références pendant que la ligne est à l'arrêt.

Les machines VFFS (verticales) et HFFS (horizontales) partagent bon nombre de pièces d'usure communes. Certaines sont toutefois différentes. Vous trouverez ici tout ce dont vous aurez besoin pour ces deux types de machines.

1. Rouleau de film et système de déroulement

Tout commence par la bobine de film. Le système de déroulement maintient la bobine en place et alimente la machine en film à une vitesse constante et contrôlée.

Le support de rouleau est équipé de roulements qui s'usent. Lorsqu'ils se grippent ou se bloquent, le rouleau ne tourne plus librement et le film s'avance par à-coups. Cela provoque des plis, des impressions mal alignées et des scellages défectueux en aval.

Les ressorts de tension et les freins s'usent également. Si la tension n'est pas correcte, le film s'affaisse (s'il est trop lâche) ou s'étire (s'il est trop tendu). Dans les deux cas, cela nuit à la qualité du sachet fini.

Certaines machines utilisent un bras de tension ou un rouleau pour maintenir une tension constante. Les roulements de pivot de ce bras s'usent et la surface du rouleau peut se rainurer. Dès que le bras de tension ne réagit plus de manière fluide, la tension fluctue et le repérage du film devient chaotique.

Il convient également de mentionner les mécanismes de raccordement des bandes et de changement de bobines de film. Sur les lignes à grande vitesse, un changement de bobine trop lent réduit considérablement le débit. Des composants de raccordement usés ou collants allongent indûment la durée des changements de bobines.

2. Formage du tube et du collet

Le tube de formage (également appelé « épaulement de formage » ou « dispositif de formage ») donne au film plat la forme d'un tube ou d'un sachet. Le collier guide le film autour du tube et le replie pour le mettre en place.

Ces pièces s'usent en raison du contact permanent avec le film. Les bords du collier peuvent devenir rugueux ou rayés, ce qui abîme ou déchire le film lors de son passage. Un tube de formage usé modifie légèrement les dimensions des sachets. Ceux-ci peuvent alors être plus larges ou plus étroits que prévu, ou bien le soudure arrière ne s'aligne pas correctement.

Les tubes et colliers de formage sont dimensionnés pour des largeurs de sachets spécifiques. À chaque produit, sa taille de sachet, et donc son dispositif de formage. Veillez à bien les ranger et à les étiqueter, sinon les changements de format se transforment en véritable chasse au trésor. Les dispositifs de formage en acier inoxydable sont les plus durables. Ceux en aluminium revêtu sont moins chers, mais s'usent plus rapidement au contact de films abrasifs.

3. Sangles de traction

Les courroies de traction saisissent le film et le font avancer vers le bas (sur les machines VFFS) ou latéralement (sur les machines HFFS) à travers la machine. Elles déterminent la longueur de film avancée à chaque cycle, ce qui influe directement sur la longueur du sachet.

Les courroies à friction constituent l'option la moins chère. Elles s'usent plus rapidement, notamment en présence de produits poussiéreux ou huileux qui s'infiltrent entre la courroie et le film. L'adhérence diminue et le film commence à glisser. Cela fausse la longueur du sachet et la position du scellage.

Les bandes à vide sont plus chères, mais elles durent beaucoup plus longtemps. Elles utilisent l'aspiration pour maintenir le film contre leur surface, et ne reposent donc pas uniquement sur le frottement. L'investissement en vaut la peine si vous traitez des produits salissants.

Ces deux types s'étirent à l'usage. Une courroie de traction étirée empêche le film d'avancer de la même distance à chaque cycle. Les sachets s'allongent ou se raccourcissent selon l'endroit où se produit l'étirement.

Si les longueurs des sacs varient et que vous avez déjà vérifié les réglages, le problème vient probablement des courroies de traction.

Le remplacement des courroies de traction peut s'avérer fastidieux sur certaines machines, car il faut démonter d'autres composants pour y accéder. Il est préférable de connaître la procédure avant de devoir s'y atteler dans l'urgence.

4. Mâchoires de soudure (soudure transversale et soudure arrière)

Les machines FFS sont équipées de deux types de soudures. La soudure arrière (également appelée « soudure à ailettes » ou « soudure par recouvrement ») s'étend sur toute la longueur du sachet. La soudure transversale traverse le haut et le bas du sachet, permettant ainsi de le fermer une fois rempli.

Ces deux méthodes utilisent des mâchoires ou des barres chauffées qui se serrent l'une contre l'autre pour souder le film. Les surfaces des mâchoires s'usent sous l'effet de la chaleur et de la pression. Les dentelures s'aplatissent. Le ruban en Téflon ou les revêtements en PTFE finissent par brûler. Tout cela entraîne des soudures fragiles ou irrégulières.

Les mâchoires de soudure transversale des machines VFFS sont soumises à des contraintes plus importantes, car elles doivent également supporter le poids du produit conditionné pendant la soudure. Cette charge constante les use plus rapidement que les barres de soudure arrière.

Vérifiez régulièrement l'alignement des mâchoires. Si les mâchoires ne s'emboîtent pas parfaitement, les joints seront solides d'un côté et fragiles de l'autre. Un joint qui fuit entraîne la détérioration du produit, des réclamations de la part des clients et, selon le produit conditionné, peut même nécessiter un rappel.

Remplacez régulièrement les protections en Téflon et le ruban adhésif, plutôt que d'attendre qu'elles s'abîment. C'est une assurance peu coûteuse.

5. Éléments chauffants et capteurs de température

Derrière chaque mâchoire de scellage se trouve un élément chauffant. Les cartouches chauffantes sont les plus courantes. Elles sont logées à l'intérieur du corps de la mâchoire et chauffent la surface de scellage. Lorsqu'une cartouche grille, cette partie de la mâchoire refroidit et le scellage ne tient plus à cet endroit.

Les capteurs de température (RTD ou thermocouples) indiquent au régulateur la température de la mâchoire. Un capteur défectueux transmet des mesures erronées. Le régulateur considère alors que la mâchoire est à la bonne température alors qu'il y a en réalité un écart de 20 degrés. Cela peut entraîner soit la brûlure du film, soit des soudures insuffisantes, selon le sens dans lequel la mesure est erronée.

Ces deux pièces sont peu coûteuses par rapport au temps d'arrêt qu'elles peuvent entraîner. Pièces de rechange disponibles en stock. Vérifiez la résistance des éléments lors des arrêts de maintenance préventive afin de détecter les éléments défaillants avant qu'ils ne tombent complètement en panne.

Sur les machines fonctionnant 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, ces pièces ont généralement une durée de vie de quelques mois avant de devoir être remplacées. Dans le cadre d'une utilisation moins intensive, leur durée de vie est plus longue. Dans tous les cas, veillez à toujours en garder quelques-unes dans votre armoire à pièces de rechange.

6. Couteau à découper

Une fois le scellage en croix effectué, un couteau sépare le sachet fini du film. Sur la plupart des machines, il s'agit d'une lame droite qui se déplace entre les mâchoires de scellage.

Les lames émoussées déchirent au lieu de couper proprement. Vous obtenez alors des bords de sachets irréguliers, des découpes incomplètes ou des sachets qui restent collés les uns aux autres et bloquent la machine. Certaines machines FFS utilisent une lame dentelée, d'autres une lame lisse. Veillez à commander le bon type de lame.

Le calage du couteau est également important. Si la lame se déclenche trop tôt ou trop tard, elle entaille la zone d'étanchéité et l'affaiblit. Le calage est généralement commandé par une came ou un servomoteur. En cas de dérive du calage, vérifiez la tringlerie mécanique avant de conclure qu'il s'agit d'un problème électrique.

Sur certaines machines, la lame est également équipée d'un système de rappel à ressort. Si le ressort s'affaiblit, la lame ne se rétracte pas complètement et se coince dans le sac suivant qui passe. Elle est facile à remplacer une fois que l'on a identifié le problème.

7. Composants du système de remplissage

Le système de remplissage est adapté à chaque machine et à chaque produit. Des doseurs à vis sans fin pour les poudres, des godets volumétriques pour les granulés, des doseurs à piston pour les liquides, des peseuses à têtes multiples pour les snacks et les pièces de forme irrégulière.

Les spires de la vis sans fin s'usent au contact des poudres abrasives. Le jeu entre la vis sans fin et la paroi de l'entonnoir augmente, ce qui réduit la précision du remplissage. Les godets volumétriques perdent la netteté de leurs bords et ne garantissent plus un volume constant. Les joints de piston s'assèchent et commencent à fuir, ce qui pose un véritable problème avec les produits liquides.

Les peseuses à têtes multiples comportent leurs propres pièces d'usure : alimentateurs radiaux, trémies de collecte, godets de pesage. Les composants vibrants finissent par subir une fatigue et se fissurer. Les capteurs de pesage subissent une dérive et doivent être recalibrés ou remplacés.

Quel que soit le système de remplissage que vous utilisez, les problèmes de précision de remplissage sont généralement dus à l'usure d'une pièce mécanique, et non à un paramètre logiciel. Vérifiez d'abord le matériel.

Les pièces de rechange de la machine de remplissage ont elles aussi leur importance. Lorsque vous passez d’un produit à un autre ou d’un format d’emballage à un autre, vous devez changer d’entonnoir, de tube, de vis sans fin ou de godet. Ces pièces de rechange sont soumises à des contraintes importantes lors de la manutention et du stockage. Un entonnoir cabossé ou un tube tordu affecte la précision du remplissage, même si la machine de remplissage principale est en parfait état.

8. Installation des capteurs Photoeye et autres capteurs

Le film imprimé doit être découpé et scellé à l'endroit approprié par rapport à l'impression. Une cellule photoélectrique détecte les repères de repérage sur le film et indique à la machine où effectuer chaque découpe et chaque scellage.

Une cellule photoélectrique encrassée détecte les repères trop tard ou ne les détecte pas du tout. Chaque sac sort alors avec l'impression mal positionnée. Le nettoyage ne prend que quelques secondes et résout le problème la plupart du temps. Si le nettoyage ne suffit pas, il se peut que la cellule photoélectrique elle-même soit défectueuse.

Des capteurs de proximité, des interrupteurs de fin de course et des verrouillages de sécurité sont répartis un peu partout sur les machines FFS. Ils détectent la position des mâchoires, la présence du film, le niveau du produit et l'état des protections.

Le câblage se desserre sous l'effet des vibrations. Les capteurs subissent une dérive. Les interrupteurs s'usent mécaniquement. La défaillance de l'un d'entre eux peut entraîner l'arrêt de la machine ou la production d'un produit défectueux sans que personne ne s'en aperçoive immédiatement.

Lors des arrêts de maintenance préventive, secouez légèrement les connecteurs de chaque capteur pour vérifier qu'aucune connexion n'est desserrée. Resserrez tout ce qui bouge. Cela ne prend que quelques minutes et permet d'éviter ce genre de pannes intermittentes qui rendent fous les techniciens de maintenance.

9. Composants pneumatiques

Les vérins pneumatiques ouvrent et ferment les mâchoires, actionnent le couteau, font fonctionner le système de remplissage et serrent le film. Les électrovannes acheminent l'air vers chaque vérin au moment opportun.

Les joints des vérins s'usent et le fonctionnement devient moins fluide. Les vannes se grippent ou présentent des défaillances électriques. Les raccords et les tuyaux se fissurent sous l'effet du vieillissement et des vibrations. Ce sont les petites fuites qui sont les plus insidieuses. La machine ne s'arrête pas, mais elle ralentit progressivement et la qualité des joints devient irrégulière.

Écoutez s'il y a un sifflement lorsque la machine est sous pression mais ne fonctionne pas. C'est le moyen le plus simple de détecter les fuites.

Notez les diamètres d'alésage, les courses et les caractéristiques techniques des vannes de chaque composant pneumatique tant que tout fonctionne encore correctement. Vous ne le regretterez pas lorsque vous devrez commander une pièce de rechange à 2 heures du matin.

La qualité de l'air est essentielle. La présence d'huile et d'eau dans les conduites provoque la corrosion des vérins et l'encrassement des vannes. Installez un filtre et un sécheur à proximité de la machine si l'air comprimé de l'usine n'est pas propre.

Les réglages du régulateur peuvent également dériver. Si quelqu'un heurte le régulateur ou s'il subit une usure interne, toute la machine se retrouve avec une pression incorrecte. Vérifiez-la à l'aide d'un manomètre, et ne vous fiez pas uniquement à l'aiguille du cadran situé à l'avant.

10. Réducteurs, moteurs et composants d'entraînement

Le moteur principal entraîne la machine par l'intermédiaire d'un réducteur. Sur les machines plus récentes, des servomoteurs commandent chaque poste individuellement. Des courroies de distribution, des chaînes, des pignons et des accouplements assurent l'assemblage de l'ensemble.

L'huile de boîte de vitesses se dégrade et les engrenages s'usent. On l'entend avant de le voir. Un grincement ou un sifflement provenant de la boîte de vitesses indique qu'un élément à l'intérieur est en train de lâcher. Le remplacement des servomoteurs coûte cher ; veillez donc à noter le modèle et les caractéristiques techniques dans un endroit facilement accessible.

Les courroies et chaînes de distribution s'étirent à l'usage. Une chaîne étirée saute des dents et perturbe la synchronisation de l'ensemble du moteur. Les pignons s'usent et prennent une forme crochue, ce qui accélère l'usure de la chaîne. Remplacez la chaîne et le pignon en même temps.

Veillez également à ce que la tension de la courroie soit correctement réglée. Une courroie de distribution trop lâche patine et provoque des dysfonctionnements aléatoires qui poussent les utilisateurs à accuser l'automate programmable, alors que le véritable problème est d'ordre mécanique.

11. Tableau de commande, automate programmable et interface homme-machine

L'automate programmable coordonne l'ensemble des opérations : alimentation en film, synchronisation des mâchoires, fonctionnement du dispositif de remplissage, actionnement de la lame. C'est sur l'écran tactile de l'interface homme-machine (IHM) que les opérateurs règlent la longueur des sachets, la température de soudure, le poids de remplissage et la vitesse.

Les pannes d'automates programmables sont rares, mais lorsqu'elles surviennent, elles entraînent un arrêt complet. Conservez une sauvegarde du programme sur une clé USB. Les surtensions et les coupures de courant peuvent endommager le programme. Le rechargement ne prend que quelques minutes. La reprogrammation complète prend plusieurs jours.

Les écrans tactiles sont souvent malmenés. Les opérateurs les piquent avec des outils, renversent des produits dessus et les cassent. Il est donc utile d'en avoir un de rechange ou de connaître le délai de livraison pour les machines plus anciennes dont l'écran d'origine n'est plus commercialisé.

Les relais et les fusibles situés à l'intérieur du tableau s'usent ou sautent. Un relais qui vibre ou un fusible qui saute par intermittence peut entraîner des problèmes qui semblent d'origine électrique, mais qui sont en réalité simplement dus à une pièce $5. Vérifiez d'abord les éléments les plus simples.

Que faut-il avoir en stock ?

Les pièces en contact avec le film sont celles qui s'usent le plus rapidement : courroies de traction, couvercles des mâchoires d'étanchéité, lames de coupe et colliers de formage. Viennent ensuite les éléments chauffants, les capteurs de température et les joints pneumatiques. Gardez ces pièces à portée de main et vous pourrez remédier à la plupart des pannes sans avoir à attendre un fournisseur.

Notez chaque référence dès votre première commande. Collez la liste à l'intérieur de la porte du tableau électrique ou enregistrez-la dans un dossier partagé. Ainsi, lorsque la prochaine personne devra commander cette même pièce à 5 heures du matin, elle disposera de toutes les informations nécessaires.