Il confezionamento degli alimenti svolge un ruolo essenziale nel preservare la qualità del prodotto, migliorare la praticità e promuovere l'identificazione del marchio.
La rapida comparsa del COVID ha modificato radicalmente il panorama del confezionamento alimentare, portando nuove richieste di confezioni monodose, materiali asettici, confezioni adatte all'e-commerce e altro ancora. Poiché il confezionamento è diventato molto più complesso e i consumatori più esigenti, è cresciuta la necessità di procedure igieniche rigorose per assicurare la sicurezza degli alimenti, dalla fabbrica allo scaffale di vendita al dettaglio fino alla tavola.
Norme più severe e una pulizia più rigorosa minacciano la produttività
La sicurezza alimentare è regolata dalla FDA negli Stati Uniti e dall'EFSA nell'Unione Europea. Altre regioni e Paesi hanno regimi normativi simili. Nel corso del tempo, questi regolamenti sono diventati sempre più severi in risposta ai focolai di malattie di origine alimentare. Negli Stati Uniti, ad esempio, la legge sulla modernizzazione della sicurezza alimentare (Food Safety Modernization Act) impone una serie completa di misure preventive, ispezioni, test e risposte a violazioni e focolai di malattie.
La minaccia di richiami obbligatori, il blocco dei prodotti e la sospensione della registrazione degli impianti rappresentano un rischio considerevole per la redditività delle operazioni di confezionamento degli alimenti. I produttori devono rispondere migliorando le procedure di pulizia delle macchine per la lavorazione e il confezionamento degli alimenti. Tuttavia, una pulizia più rigorosa può anche minacciare la redditività, in quanto i washdown frequenti, ad alta pressione e ad alta temperatura, possono comportare tempi di fermo sostanziali e un rischio inaccettabile di danni costosi alle attrezzature.
Soddisfare i requisiti di sicurezza alimentare massimizzando l'OEE
Per aiutare le aziende di lavorazione e confezionamento degli alimenti a competere in modo efficace, assicurando al tempo stesso la sicurezza delle forniture alimentari, i costruttori di macchine devono ripensare i loro progetti sia a livello architetturale che di componenti per semplificare la pulizia e massimizzare l'efficacia complessiva delle attrezzature.
Ad esempio, poiché i motori sono soggetti a danni dovuti alle infiltrazioni di acqua, i modelli di macchine più vecchi spesso richiedono schermi o sacchetti per proteggere i motori durante il washdown, con i motori puliti a mano in un’operazione separata. Ciò aumenta il rischio di una pulizia inadeguata e il fastidio di installare protezioni o sacchetti, che richiede molto tempo, può indurre gli addetti alle pulizie a prendere scorciatoie che compromettono la sicurezza del prodotto e l’affidabilità delle apparecchiature.
I progetti Clean-in-place sono caratterizzati da dispositivi di spruzzatura fissi o dinamici che pompano soluzioni detergenti in tutta la macchina e poi risciacquano con una necessità minima di smontaggio e rimontaggio delle attrezzature. I sistemi modulari consentono di suddividere una linea di produzione in moduli facilmente pulibili senza dover riconfigurare le attrezzature o scollegare e ricollegare i cavi.
Entrambe queste architetture accelerano il processo di pulizia per ridurre al minimo i tempi di inattività e massimizzare la produttività. Ma nessuna delle due risolve di per sé il problema della protezione dei motori dai danni provocati dal washdown.
È necessario installare e rimuovere protezioni o sacchetti per pulire manualmente i motori separatamente, oppure è necessario che ci sia un modo per lavare i motori direttamente senza danneggiarli. In ogni caso, è essenziale utilizzare motori che non si corrodano o che non perdano scaglie di vernice, poiché questi problemi possono contaminare direttamente gli alimenti o creare un ambiente che ospita agenti patogeni.
È inoltre importante scegliere motori che funzionino con i sistemi di controllo comunemente utilizzati nel settore della lavorazione e del confezionamento degli alimenti per semplificare la progettazione delle macchine ed evitare la dipendenza dai fornitori.
Kollmorgen offre motori igienici e pronti per il washdown che soddisfano tutti questi criteri. Alcuni esempi di applicazioni comuni sono:
Dosatrici a vite
Le dosatrici a vite sono tipicamente utilizzate per il confezionamento di farina, zucchero, caffè, miscele per bevande e altre polveri, granuli e particolati secchi. La possibilità di spurgare le linee e pulire queste macchine in loco è un vantaggio significativo, soprattutto per i confezionatori di alimenti che trattano diversi prodotti e desiderano massimizzare la produttività attraverso un rapido cambio formato.
Queste macchine hanno dimensioni molto diverse e beneficiano della semplicità, della leggerezza e del risparmio di spazio del motion ad azionamento diretto, che elimina la necessità di una trasmissione. Kollmorgen offre diverse soluzioni di motori che soddisfano queste esigenze. Ad esempio, i servomotori igienici AKMH in acciaio inox sono disponibili in 19 dimensioni standard con diverse opzioni di avvolgimento. Questi motori ad alta densità di coppia consentono un notevole risparmio di spazio e pesano il 15-17% in meno rispetto ai motori concorrenti della loro categoria, semplificando l'assemblaggio e il posizionamento delle attrezzature.
Con i motori AKMH, i costruttori di macchine possono soddisfare i requisiti di qualsiasi dimensione della dosatrice a vite, specificando una famiglia di motori di comprovata affidabilità che incorpora materiali per uso alimentare e presenta un design liscio e rotondo senza angoli o fessure che possano ospitare agenti patogeni. L'alloggiamento IP69K è progettato per resistere ai washdown quotidiani ad alta pressione e ad alta temperatura senza bisogno di schermi o sacchetti.
Macchine per il riempimento delle bottiglie
Le macchine che riempiono, tappano ed etichettano le bottiglie per bevande sono in genere molto grandi. La velocità di riempimento di ogni singola bottiglia è limitata dalla quantità e dalle proprietà del fluido: le bottiglie non devono essere riempite troppo velocemente. Allo stesso tempo, gli obiettivi di produzione per le bevande sono spesso molto elevati, quindi queste macchine devono essere in grado di gestire e riempire molte bottiglie contemporaneamente.
In queste macchine multiasse di grandi dimensioni, gli errori di posizionamento rappresentano un rischio significativo di costosi fermi macchina e scarti. I componenti della trasmissione, come i riduttori, devono essere estremamente precisi, con backlash minimi, e devono essere sostituiti man mano che si usurano e perdono accuratezza. La necessità di pulire i componenti della trasmissione non fa che aumentare il rischio di usura dovuto all'infiltrazione di acqua e liquidi di pulizia.
In molti casi, una soluzione migliore consiste nell'eliminare i componenti della trasmissione a favore dell'azionamento diretto. I servomotori AKMH in acciaio inox sono la scelta ideale, in quanto offrono un'estrema precisione in un'ampia gamma di opzioni per soddisfare i requisiti di dimensione, coppia e velocità di ciascun asse. Questi motori incorporano materiali per uso alimentare e un design igienico con protezione contro le infiltrazioni IP69K che resiste ai washdown diretti e quotidiani.
Un'ulteriore opzione per creare una macchina più semplice e facile da pulire è quella di utilizzare i servoazionamenti decentralizzati AKD-N. Questi azionamenti compatti, con grado di protezione IP67, possono essere montati direttamente sulla macchina, in prossimità di ciascun asse, riducendo al minimo l'ingombro dell'armadio e i requisiti di cablaggio fino all'80%. Oltre a eliminare la necessità di far passare i cavi da ogni motore al quadro elettrico, gli azionamenti AKD-N consentono di far passare il DC-BUS e i segnali di rete, di alimentazione, di I/O e di sicurezza (STO) in un unico cavo ibrido facilmente pulibile.
Bilance automatiche
Le fette di formaggio, carne e altri prodotti confezionati in vassoi o contenitori di plastica devono essere accuratamente pesate. L'obiettivo è quello di ottenere un peso netto specifico con una minima dispersione del prodotto o, nel caso di confezionamento a peso variabile, di assicurare un peso e un prezzo precisi su ogni confezione.
Se il motore fa parte del sistema di pesatura, un peso minimo del motore può ridurre al minimo il rischio di compromettere l'accuratezza del peso. È consigliabile utilizzare cavi relativamente flessibili, poiché un cavo più rigido nel motion può causare una resistenza inutile che influisce sulla precisione della bilancia.
Un'altra considerazione riguarda l'aumento termico del motore, poiché un motore caldo in prossimità di un prodotto deperibile può compromettere la sicurezza e la qualità degli alimenti. Un motore più freddo in funzione consente anche una pulizia più rapida, con meno tempo di attesa per il raffreddamento della macchina.
Si tratta di un'applicazione ideale per i servomotori AKMA leggeri. Forniscono un'elevata densità di coppia in un fattore di forma leggero e compatto. Il rivestimento in alluminio anodizzato, liscio e temprato, garantisce una facile pulizia, mentre il grado di protezione dalle infiltrazioni IP69K, l'alloggiamento in un unico pezzo e il design ventilato assicurano prestazioni affidabili in ambienti con washdown medi e pesanti.
Risolviamo le vostre sfide applicative uniche
Queste sono solo alcune delle applicazioni di lavorazione e confezionamento degli alimenti in cui le soluzioni di motion Kollmorgen hanno fatto una differenza misurabile in termini di pulizia, affidabilità e prestazioni delle macchine. Esistono molti altri esempi. Ma non meno importante della tecnologia, la cultura collaborativa di Kollmorgen è ciò che aiuta i nostri clienti a risolvere le sfide più impegnative in materia di motion e integrazione.
I nostri ingegneri collaborano direttamente con i clienti per comprendere ogni aspetto dei requisiti di motion e concorrere a realizzare il progetto di motion ottimale. Sulla base di questo lavoro, i nostri team globali di progettazione e produzione sono in grado di fornire prototipi che soddisfano i requisiti più esigenti in poche settimane, ovunque nel mondo.
I nostri tool di progettazione online autoguidati semplificano notevolmente la selezione, il dimensionamento e la configurazione dei prodotti. Forniamo inoltre tutta l'assistenza necessaria online, al telefono o in loco.
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