FOOD Magazine L'alimentaire à la loupe
À haute cadence de remplissage, les boissons peuvent déborder des bouteilles en raison des forces centrifuges générées par la rotation et les changements de direction, notamment au niveau de la roue de transfert. Même quelques gouttes par cycle peuvent entraîner des pertes importantes à 90 000 remplissages par heure. Ce débordement affecte non seulement l’efficacité de la production, mais aussi l’hygiène, en salissant les bouchons, en favorisant la moisissure et en contaminant les machines, ce qui augmente les besoins en nettoyage et les arrêts de production. Pour prévenir ces effets, KHS utilise des calculs physiques avancés pour optimiser ses lignes de remplissage.
Pour limiter les débordements de liquide lors du remplissage à haute cadence, Dominik Weirich, ingénieur de développement chez KHS à l’usine de Bad Kreuznach, utilise depuis 2013 des simulations CFD (mécanique des fluides numérique). « Les cadences de remplissage de plus en plus élevées poussent la technologie à ses limites physiques. Il est donc essentiel de prendre en compte les effets de débordement lors de la conception des machines », explique Dominik Weirich. Ses analyses reposent sur deux grands ensembles de paramètres : d’une part, la géométrie des bouteilles (forme, hauteur de remplissage, diamètre du goulot), étudiée en collaboration avec les experts du programme Bottles & Shapes ; d’autre part, les paramètres physiques des machines (capacité, pas, diamètre des roues étoilées), qui peuvent être ajustés plus facilement. En revanche, toute modification sur les bouteilles nécessite généralement un processus plus long et itératif.
En règle générale, plus la surface du liquide est large et plus le niveau de remplissage est proche du goulot, plus le risque de débordement augmente. Pour anticiper ces phénomènes, KHS intègre des calculs précis dès la conception de ses machines. À ce jour, Dominik Weirich a réalisé près de 850 simulations CFD, un nombre en constante progression.
