A Marlen economiza 40 % de energia com novo projeto

Projetar equipamentos que funcionem de forma consistente ano após ano no ambiente desfavorável de jato de líquido de uma fábrica de processamento de carne ou aves é um desafio. O mesmo vale para acompanhar o ritmo das exigências sanitárias em evolução, as tendências dos consumidores e os novos avanços tecnológicos.

Marlen, um fabricante premium de equipamentos e sistemas de processamento de alimentos altamente projetados, enfrentou esses desafios de maneira extraordinária com sua linha confiável e de longa data de sistemas de bombeamento e enchimento a vácuo Opti Series.

"Apresentamos nossa série de bombas Opti na década de 1950", disse Doug Wilson, diretor de engenharia da Marlen. "É muito comum ver nosso equipamento funcionando em fábricas mais de 30 anos após sua primeira instalação."

Recentemente, a Marlen apresentou o OptiServ 340, um modelo que promete controle mais preciso, melhor eficiência energética – e design higiênico. O OptiServ 340 é projetado para uma produtividade de até 34000 libras por hora.

De hidráulica a servos

Os sistemas OptiServ usam bombas de vácuo para porcionar e depositar carne ou aves inteiras, seccionadas, moldadas ou emulsificadas em tripas de salsicha, embalagens de filme rollstock ou equipamentos a jusante.

Historicamente, as bombas da Opti Series e os componentes auxiliares eram controlados por hidráulica. Embora esses sistemas continuem a ter bom desempenho, a Marlen optou por uma abordagem diferente em seu projeto OptiServ 340 para lidar com uma mudança na indústria que se afasta dos sistemas hidráulicos.

"Nossas máquinas sempre usaram óleo hidráulico de grau alimentício", disse Wilson. "Mas os fabricantes hoje simplesmente não querem óleos e outros materiais estranhos perto do produto. Este é um dos fatores que nos levou a projetar um sistema servo."

"Além disso, os servos podem alcançar um grau de precisão muito maior", acrescentou Wilson.

A precisão na porcionamento é fundamental em todas as aplicações de empacotamento de alimentos. Para garantir que o produto atenda ao peso embalado anunciado, os fabricantes geralmente erram um pouco para mais ao definir o tamanho da porção.

"Para os fabricantes, até mesmo um excesso de um por cento no peso da porção pode significar milhares de USD desperdiçados", disse Wilson. "Nosso novo sistema foi projetado para fornecer porções precisas todas as vezes."

Tolerâncias mais rígidas. Melhor precisão.

O sistema OptiServ 340 apresenta um projeto de servo de dois pistões. O produto entra no funil da máquina, onde um transportador helicoidal o leva para a câmara de vácuo principal. Aqui, duas luvas cilíndricas que trabalham em oposição uma à outra capturam o produto. Duas bombas de pistão empurram o produto através das luvas e para fora da extremidade da máquina. A válvula rotativa frontal se move da esquerda para a direita para distribuir o produto de um pistão para outro, mantendo assim o fluxo contínuo.

A máquina opera em uma plataforma de controle da Rockwell Automation com um Allen-BradleyCompactLogix™ controlador. Allen-BradleyMP-Series™ servo motores e Allen-BradleyKinetix® 5700 EtherNet/IP™ servo drives controlam as bombas de pistão, as luvas e a válvula rotativa frontal. Um Allen-BradleyPowerFlex® 525 AC drive controla o transportador helicoidal. O sistema é integrado em EtherNet/IP e é monitorado em um Allen-BradleyPanelView™ Plus 7 Terminal gráfico de aço inoxidável.

"Os servos têm uma resolução muito maior do que a hidráulica, então é possível manter tolerâncias mais rígidas e ser mais preciso com o fluxo do produto e o porcionamento", explicou Wilson.

E como o sistema acionado por servo também mantém melhor o vácuo, mais ar retido pode ser removido do produto final.

"O resultado é um produto consistente e com ótima aparência", disse Wilson.

Mais eficiência energética

Embora os servos sejam intrinsecamente mais eficientes em termos de energia do que os hidráulicos, o sistema OptiServ 340 utiliza os recursos de fonte de barramento regenerativo do Kinetix 5700 para acelerar a economia de energia. O sistema monitora o uso de energia dos servos e regenera o excesso de energia de volta para a fonte de alimentação CA para que outros servos possam usar.

"Nossos clientes estão preocupados com o gerenciamento de energia", disse Wilson. "E esse sistema usa cerca de 40% menos energia do que os enchimentos hidráulicos."

Mais fácil de manter. Mais fácil de usar.

A transição da hidráulica para o controle por servo também resulta em um sistema menos complexo – com cerca de um terço a menos de peças.

"O design higiênico também melhorou a manutenção do sistema", disse Wilson. "Como o equipamento lida com produtos crus, ele é limpo pelo menos uma vez por dia – e com mais frequência se houver trocas."

Para facilitar a sanitização, a máquina apresenta superfícies inclinadas fáceis de limpar, sem dobradiças externas – e um gabinete elétrico patenteado à prova de vazamentos testado para resistir a procedimentos de jato de líquido. Além disso, o sistema apresenta desmontagem sem ferramentas, o que permite desmontar a máquina em cerca de 2.5 min.

O sistema OptiServ 340 também vem equipado com uma IHM inovadora baseada em ícones – não em palavras. Agora padrão nos equipamentos Marlen, a IHM foi projetada para facilitar o treinamento e a operação para um pessoal diversificado – e muitas vezes multilíngue.

"De forma simples, o novo sistema servo foi projetado para atender às necessidades contemporâneas dos clientes – e para gerar um custo total de propriedade mais baixo durante toda a vida útil do equipamento", disse Wilson.

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