El alimentador vibratorio es la especia del éxito
Desde 1947, Van de Vries Spice Corp., East Brunswick, N.J., ha estado procesando y suministrando ingredientes alimenticios de alta calidad para las industrias de fabricación de alimentos, suministro de panadería y distribución de alimentos. La empresa ofrece servicios de embalaje personalizado y etiquetado privado y produce formulaciones de especias y condimentos; mezclas de salsa, sopa y salsa seca; saborizantes personalizados de café y té; y muchos otros productos. Al hacer un saborizante personalizado para café o té, la empresa muele y tamiza la especia especificada hasta el rango de tamaño de partícula requerido y luego la empaqueta para su envío al cliente o la envía a una estación de mezcla para su posterior procesamiento. En el pasado, el molino que la empresa utilizaba para reducir las especias producía demasiados excesos y defectos, lo que minimizaba los rendimientos utilizables y mantenía altos los costos de producción. Para mejorar la operación de molienda y cribado, la empresa trabajó con un proveedor de equipos para seleccionar un nuevo molino y otros equipos, incluido un alimentador vibratorio para alimentar las diversas especias al molino.
Problemas para producir saborizantes
Para hacer los saborizantes de café y té, la compañía utiliza una variedad de especias que tienen una amplia gama de tamaños iniciales y características de materiales. Las especias van desde pequeños granos de pimienta y clavos que fluyen libremente hasta grandes palitos de casia y jengibre que fluyen lentamente, cuyas raíces tienden a unirse durante el procesamiento.
En el pasado, para hacer un saborizante de café o té, la compañía cargaba la especia requerida en una gran tolva de alimentación instalada sobre un molino de martillos. La especia se descargaba continuamente de la tolva y se introducía en el molino de martillos para la reducción de tamaño. A continuación, la especia se descargaba del molino de martillos y se transportaba a una criba que retiraba los excesos y los defectos, dejando sólo el material utilizable. La especia de tamaño añadido se pasaba a través de imanes y un detector de metales, luego se transportaba a la operación de envasado o a la estación de mezcla, donde se mezclaba con otras especias o se aplicaba directamente al café o té antes del envasado.
A lo largo de los años, a medida que aumentaba la demanda de los saborizantes de café y té, la empresa comenzó a experimentar problemas con la operación de molienda y cribado. «El molino de martillos que estábamos utilizando producía una amplia gama de molienda con un alto porcentaje de finos», dice John Blackman, director de planificación estratégica de Van de Vries Spice. «Al producir saborizantes para la industria del té, queremos un material más grueso porque un material fino tiende a filtrarse a través de una bolsita de té hacia el té. El molino de martillos produjo un rendimiento utilizable de solo alrededor del treinta por ciento, lo que significaba que teníamos que moler una gran cantidad de material para obtener lo que necesitábamos.
«Eso nos dejó con una gran cantidad de material de gran tamaño y de tamaño insuficiente que tuvimos que almacenar y luego reprocesar, reutilizar o desechar. Además, el molino de martillos no produjo consistentemente un tamaño de partícula uniforme para todas las especias porque no estaba diseñado para manejar materiales con formas y texturas tan diferentes». Tener que moler material adicional requería tiempo adicional y material de stock, lo que mantenía la eficiencia de la operación de molienda baja y los costos de producción altos. La empresa se dio cuenta de que necesitaba reemplazar el molino de martillos por un molino que pudiera producir tamaños de partícula más uniformes, rangos de distribución más ajustados para todas las especias y mayores rendimientos utilizables.
Necesidad de un nuevo sistema de molienda
A finales de 2007, la empresa se puso en contacto con el proveedor de equipos de reducción de tamaño con sede en Chicago, Modern Process Equipment (MPE), para reemplazar el molino de martillos y actualizar el equipo auxiliar utilizado en la operación de molienda y cribado. La empresa envió una muestra de las diversas especias a las instalaciones del proveedor, donde se realizaron pruebas de molienda. Los resultados llevaron al proveedor a recomendar su molino de rodillos IMD 888F Gran-U-Lizer. El molino de rodillos tiene tres juegos de rodillos opuestos apilados verticalmente que están diseñados para reducir gradualmente un material a medida que se mueve por gravedad desde la entrada superior del molino a través de los rodillos hasta la salida inferior.
Para garantizar que el molino funcione correctamente, el proveedor generalmente especifica un alimentador rotativo estándar que alimenta materiales al molino a una velocidad uniforme para evitar que se produzca la segregación o el bloqueo del material en la entrada. Sin embargo, debido a que las especias de la empresa tienen características tan diferentes, el proveedor se dio cuenta de que se necesitarían tres alimentadores rotativos diferentes para garantizar la alimentación adecuada de todas las especias. Esta no fue una solución satisfactoria. El proveedor necesitaba encontrar un alimentador que manejara todas las especias para que la empresa pudiera evitar tener que detener la operación de molienda entre tiradas de productos para cambiar de alimentador.
«Trabajamos con el proveedor en su centro de pruebas y estudiamos todos los alimentadores que trajeron y cómo manejaban nuestros materiales», dice Blackman. «Las pruebas nos mostraron que un alimentador vibratorio Eriez era el más versátil. Alimentó fácilmente todas nuestras especias al molino a una velocidad de alimentación uniforme y constante dentro de nuestro rango de precisión requerido. También determinamos que el alimentador sería el más fácil de instalar, operar y limpiar».
Eriez, Erie, Pensilvania, suministra alimentadores, cribas, separadores magnéticos, detectores de metales y otros equipos de manejo de sólidos a granel para las industrias de alimentos, plásticos, minería, agregados y muchas otras.
El alimentador vibratorio
El alimentador vibratorio electromagnético de alta frecuencia y baja amplitud modelo 48A consta de una bandeja de alimentación de acero inoxidable tipo 304 y un accionamiento electromagnético de CA patentado y totalmente cerrado. La bandeja de alimentación, que mide 24 pulgadas de largo, 16 pulgadas de ancho y 4 pulgadas de profundidad, tiene una cubierta atornillada con una funda flexible hermética al polvo que se conecta al sistema de recolección de polvo de la empresa para eliminar el polvo generado durante la operación. La unidad de 60 hercios funciona a una frecuencia de 3.600 ciclos por minuto y produce una amplitud de vibración de 0 a 0,060 pulgadas, lo que permite que los materiales se alimenten a velocidades de 0 a 30 fpm. La amplitud de vibración, que consta de componentes verticales y horizontales, se puede controlar manualmente ajustando un potenciómetro (o POT) o automáticamente con un PLC programable.
El alimentador puede funcionar a temperaturas de hasta 130 °F (54 °C) y alimentar casi cualquier material con tamaños de partícula que van desde malla 150 hasta trozos grandes, con la excepción de algunos materiales muy finos y livianos que tienden a fluidificarse, como la harina, o materiales frondosos que tienden a absorber la vibración y no se mueven muy bien. como la lechuga rallada. (El proveedor ofrece un alimentador vibratorio de 30 hercios para materiales tan difíciles). La capacidad del alimentador se puede controlar de dos maneras: ajustando la amplitud del alimentador y regulando la profundidad del material en la bandeja con una válvula de compuerta de tolva ajustable. La empresa sincronizó la velocidad de alimentación del alimentador y los ajustes de la válvula de compuerta de la tolva para alimentar las especias a velocidades de 800 a 2.500 lb/h, con la tasa máxima supeditada a las velocidades de funcionamiento del equipo aguas abajo.
El alimentador ayuda a mejorar el proceso de producción de saborizantes
En septiembre de 2008, la empresa instaló el molino de rodillos, el alimentador y otros equipos y puso en marcha la operación de molienda y cribado. «Desde entonces, casi hemos duplicado nuestras tasas de producción y estamos logrando rendimientos utilizables cercanos al ochenta por ciento», dice Blackman. «El alimentador hace un gran trabajo alimentando materiales difíciles, como el jengibre, manteniendo el material en movimiento uniforme. El alimentador también es fácil de usar: al cambiar de especias, el gerente de producción o el gerente de control de calidad simplemente accede al PLC central y llama a la receta de especias adecuada, y el PLC cambia todos los ajustes del equipo en consecuencia. Además, el alimentador se puede ajustar manualmente durante el funcionamiento para mantener la velocidad de alimentación adecuada al molino de rodillos».
Para evitar la contaminación cruzada, la empresa solo muele y tamiza una especia por campaña. «Limpiamos el equipo al final de cada ciclo de producción con una solución de limpieza y vapor, y el alimentador es extremadamente fácil de desinfectar porque todas sus partes en contacto con el material son fácilmente accesibles», dice Blackman. «El alimentador también requiere muy poco mantenimiento, ya que no hay piezas giratorias ni cojinetes para lubricar, y su sistema de resortes puede funcionar durante años antes de requerir atención. Hasta ahora, nos ha proporcionado un funcionamiento sin problemas».
Blackman concluye: «En términos de desarrollo y procesamiento, estamos satisfechos con el servicio que hemos recibido tanto del molino de rodillos como de los proveedores de alimentadores. Trabajaron con nosotros mano a mano para instituir el equipo, ponerlo en producción y asegurarse de que funcione de manera eficiente, y sus ingenieros han estado disponibles para nosotros siempre que hemos tenido preguntas o hemos necesitado orientación».
