As embalagens de alimentos desempenham um papel essencial na preservação da qualidade do produto, aumentando a conveniência e promovendo a identificação da marca.
O rápido surgimento da COVID alterou drasticamente o cenário das embalagens de alimentos, com novas demandas por embalagens de uso único, materiais assépticos, embalagens adequadas para comércio eletrônico e muito mais. À medida que as embalagens se tornaram significativamente mais complexas e os consumidores mais exigentes, aumenta a necessidade de procedimentos higiênicos rigorosos para garantir a segurança alimentar, da fábrica às prateleiras dos varejistas e à mesa.
Regulamentações mais rígidas e limpeza mais rigorosa ameaçam a produtividade
A segurança alimentar é regulamentada pela FDA nos Estados Unidos e pela EFSA na União Europeia. Outras regiões e países têm regimes regulatórios semelhantes. Com o tempo, essas regulamentações tornaram-se cada vez mais rigorosas à medida que os governos respondem a surtos de doenças transmitidas por alimentos. Por exemplo, nos EUA, a Lei de Modernização da Segurança Alimentar exige uma gama abrangente de medidas preventivas, inspeções, testes e respostas a violações e surtos de doenças.
A ameaça de recolhas obrigatórias, apreensão de produtos e suspensão do registro de instalações representa um risco considerável para a rentabilidade das operações de embalagem de alimentos. Os fabricantes precisam responder com melhorias nos procedimentos de limpeza das suas máquinas de processamento e embalagem de alimentos. No entanto, uma limpeza mais rigorosa também ameaça a rentabilidade, uma vez que lavagens frequentes, de alta pressão e altas temperaturas podem significar tempos de inatividade substanciais e um risco inaceitável de danos dispendiosos ao equipamento.
Atender aos requisitos de segurança alimentar e maximizar a OEE
Para ajudar as empresas de processamento e embalagem a competir de forma eficaz e, ao mesmo tempo, garantir um fornecimento seguro dos alimentos, os OEMs de máquinas precisam repensar seus projetos, tanto no nível da arquitetura quanto nos componentes, para simplificar a limpeza e, ao mesmo tempo, maximizar a eficácia geral do equipamento.
Por exemplo, como os motores são suscetíveis a danos devido à entrada de água, os projetos de máquinas mais antigas geralmente exigem proteções ou sacos para proteger os motores durante a lavagem e os motores precisam ser limpos manualmente em uma operação separada. Isso aumenta o risco de limpeza inadequada e o trabalhoso e demorado incômodo para instalar proteções ou sacos, que podem levar as equipes de limpeza a usar atalhos que comprometem a segurança dos produtos e a confiabilidade do equipamento.
Os projetos de limpeza no local apresentam dispositivos de pulverização, fixos ou dinâmicos, que bombeiam soluções de limpeza por toda a máquina e depois enxáguam com necessidade mínima de desmontagem e remontagem do equipamento. Os sistemas modulares permitem que uma linha de produção seja dividida em módulos que são limpos facilmente, sem a necessidade de reconfigurar o equipamento ou desconectar e reconectar cabos.
As duas arquiteturas aceleram o processo de limpeza, que minimizam o tempo de inatividade e maximizam a produtividade. Mas, por si só, nenhuma delas resolve o problema de proteger os motores de danos na lavagem.
As proteções ou sacos devem ser instalados e removidos para a limpeza manual dos motores separadamente. Ou então deve haver uma maneira de lavar os motores diretamente sem danificá-los. Em todos os casos, é essencial usar motores que não sofram de corrosão ou soltem lascas de tinta, pois esses problemas podem contaminar diretamente os alimentos ou criar um ambiente que abrigue patógenos.
Também é importante selecionar motores que funcionem com os sistemas de controle comumente usados na indústria de processamento e embalagem de alimentos para simplificar o projeto da máquina e evitar a dependência de fornecedores.
A Kollmorgen oferece motores higiênicos e laváveis que atendem a todos esses critérios. Alguns exemplos comuns de aplicação incluem:
Enchedores com rosca sem fim
As máquinas de enchimento com rosca sem fim são normalmente usadas para embalar farinha, açúcar, café, misturas para bebidas e outros pós secos, grânulos e partículas. A capacidade de purgar linhas e limpar essas máquinas no local é uma vantagem significativa, especialmente para embaladores de alimentos que lidam com diversos produtos diferentes e desejam maximizar a produtividade com trocas rápidas.
Essas máquinas variam muito em tamanho e se beneficiam da simplicidade, do pouco peso e da economia de espaço do movimento de acionamento direto, eliminando a necessidade de uma caixa de engrenagens. A Kollmorgen oferece diversas soluções de motores que atendem a essas necessidades. Por exemplo, os servomotores higiênicos de aço inoxidável AKMH estão disponíveis em 19 tamanhos padrão com múltiplas opções de enrolamento. São motores com alta densidade de torque, que permitem economias significativas de espaço e pesam de 15 a 17% menos que os motores dos concorrentes em sua classe, simplificando a montagem e o posicionamento do equipamento.
Com os motores AKMH, os fabricantes de máquinas podem atender aos requisitos de qualquer tamanho de enchedor com rosca sem-fim, especificando uma família de motores comprovadamente confiável que incorpora materiais de grau alimentar e apresenta um design redondo e suave, sem cantos ou fendas para abrigar patógenos. A carcaça IP69K foi projetada para suportar lavagens diárias de alta pressão e alta temperatura sem a necessidade de proteções ou sacos.
Máquinas de enchimento de garrafas
Geralmente, as máquinas que enchem, tampam e rotulam garrafas de bebidas são muito grandes. A velocidade de enchimento de cada garrafa individual é limitada pela quantidade e propriedades do fluido: as garrafas não devem ser enchidas rápido demais. Por outro lado, as metas de produção para a fabricação de bebidas costumam ser muito altas, por isso essas máquinas precisam ter a capacidade de movimentar e encher muitas garrafas simultaneamente.
Nessas máquinas grandes e multieixos, os erros de posicionamento representam um risco significativo de paradas dispendiosas e geração de refugos. Os componentes da transmissão, como as caixas de engrenagem, devem ser extremamente precisos, com folga mínima, e necessitam de substituição à medida que se desgastam e perdem a precisão. A necessidade de limpar os componentes da transmissão só aumenta o risco de desgaste devido à entrada de água e fluidos de limpeza.
Em muitos casos, a melhor solução é eliminar os componentes da transmissão e favorecer a transmissão direta (direct drive). Os servomotores higiênicos de aço inoxidável AKMH são a escolha ideal, pois oferecem extrema precisão em uma ampla gama de opções para atender aos requisitos exatos de tamanho, torque e velocidade de cada eixo. Esses motores incorporam materiais de grau alimentar e um design higiênico com grau de proteção contra entrada IP69K que resiste a lavagens diretas e diárias.
Uma opção adicional para criar uma máquina mais simples e fácil de limpar é usar servodrives descentralizados AKD-N. Os drives compactos IP67 podem ser montados diretamente na máquina, perto de cada eixo, minimizando o espaço do gabinete e reduzindo os requisitos de cabeamento em até 80%. Além de eliminar a necessidade de passar cabos de cada motor até o gabinete de controle, os drives AKD-N permitem que sinais de CC, rede, fonte de alimentação, nível de E/S e segurança (STO) sejam executados em um cabo híbrido de fácil limpeza.
Balanças automáticas
Fatias de queijo, carne e outros produtos embalados em bandeja ou recipiente plástico devem ser pesados com precisão. O objetivo é atingir um peso líquido especificado com desperdício mínimo de produto. Ou, no caso de embalagens de peso variável, garantir peso e preços precisos em cada embalagem.
Se o motor fizer parte do sistema da balança, o peso mínimo do motor pode minimizar o risco de comprometer a precisão da pesagem. Também é onde devem ser usados cabos relativamente flexíveis, pois um cabo mais rígido em movimento pode causar arrasto desnecessário, que afetará a precisão da balança.
Outra consideração é o aumento da temperatura do motor, pois um motor quente próximo a um produto perecível pode afetar a segurança e a qualidade dos alimentos. Um motor com operação mais fria também permite uma limpeza mais rápida, com menos tempo de espera pelo resfriamento da máquina.
Essa é uma aplicação ideal para os leves servomotores AKMA. Eles entregam uma alta densidade de torque em um formato mais compacto e leve. O revestimento liso e endurecido de alumínio anodizado garante facilidade na limpeza, enquanto a proteção contra entrada IP69K, a carcaça de peça única e o design ventilado garantem um desempenho confiável em ambientes de lavagem média e pesada.
Vamos resolver seus desafios exclusivos de aplicação
Essas são apenas algumas aplicações de processamento e embalagem de alimentos nas quais as soluções de motion da Kollmorgen fizeram uma diferença mensurável em termos de limpeza, confiabilidade e desempenho da máquina. Existem muitos outros exemplos. Mas tão importante quanto a tecnologia, a cultura colaborativa da Kollmorgen é o que ajuda nossos clientes a resolver os desafios mais exigentes de motion e integração.
Nossos engenheiros trabalham diretamente com os seus para entender cada faceta de seus requisitos de motion e ajudá-lo a alcançar o projeto ideal. Com base nesse trabalho, nossas equipes globais de projeto e fabricação normalmente fornecem protótipos que atendem às suas necessidades exatas em apenas algumas semanas, em qualquer lugar do mundo.
Nossas ferramentas on-line de design autoguiadas simplificam muito a seleção, o dimensionamento e a configuração. E oferecemos o suporte ao vivo que você precisar, sempre que precisar, seja online, por telefone ou no local.
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