Un tostador de café especifica transportadores de cable de arrastre tubulares para el proceso de producción de una nueva instalación para reducir los costos operativos y mejorar la eficiencia de la producción.
Apffel's Fine Coffees, Santa Fe Springs, California, produce una amplia gama de cafés en grano y molido, regulares y con sabor, mezclados a medida y otros ingredientes de café para tiendas de alimentos, marcas privadas y establecimientos de servicio de alimentos. La empresa importa granos de café verde recogidos a mano y los mezcla y tuesta a medida para hacer los productos de café en grano y molido que se envasan en bolsas con válvula de 1 onza a 5 libras para su distribución. A principios de 2004, la compañía trabajó con una empresa de ingeniería para diseñar y construir una nueva instalación de tostado avanzada asistida por computadora para lotes pequeños y lotes de producción de alto volumen. Al planificar la instalación, la empresa necesitaba instalar un sistema de transporte que moviera de manera eficiente y suave los granos de café y el café molido a través del proceso de producción sin disminuir la calidad del producto.
Encontrar mejores transportadores
En el pasado, la empresa utilizaba elevadores de cangilones, barrenas y sistemas de transporte de presión neumática para mover los granos y el café molido a través de los procesos de mezcla, tostado, molido, aromatización y envasado. Sin embargo, estos transportadores requerían mucho mantenimiento y mano de obra y requerían un tiempo de inactividad de producción excesivo para limpiarlos entre corridas de productos para evitar la contaminación cruzada. “Esto mantuvo altos nuestros costos de operación y disminuyó nuestra eficiencia de producción”, dice Darryl Blunk, presidente de Apffel. “Los transportadores también rompieron los granos de café tostados y desclasificaron los posos de café por su forma de trabajar. Esto fue un problema porque queremos granos enteros y una distribución uniforme de la molienda al final cuando envasamos el producto final”.
Cuando la empresa decidió construir la nueva instalación, trabajó en estrecha colaboración con Nohbell Corp., Bellevue, Washington, una firma de ingeniería que se especializa en diseñar, desarrollar e implementar operaciones de cadena de suministro para procesadores de café, vino y alimentos. Durante la etapa de planificación, la empresa de ingeniería recomendó que la empresa utilizara transportadores de cable de arrastre tubulares cerrados para mover los granos y el café molido a través del proceso de producción. Según la experiencia de la empresa de ingeniería en la industria del café, estos transportadores libres de polvo y de funcionamiento lento transportarían con cuidado los granos tostados friables y el café molido sin romper los granos ni estratificar los posos. Y debido a la forma en que los transportadores mueven el material a través de los tubos cerrados, también reducirían los requisitos de mantenimiento y limpieza y mejorarían la eficiencia de la producción y la calidad del producto.
La empresa envió muestras a un proveedor recomendado de transportadores para su análisis. El proveedor, Cablevey Conveyors, Oskaloosa, Iowa, fabrica sistemas de transporte diseñados a la medida para las industrias de procesamiento de alimentos, agricultura, madera y otros sólidos a granel. Las pruebas resultaron exitosas y los ingenieros de la compañía trabajaron con el equipo de ingeniería del proveedor para diseñar a la medida ocho sistemas de transporte para la nueva instalación.
Los transportadores de cable de arrastre tubular
A finales de 2004, los técnicos del proveedor instalaron ocho transportadores de cable de arrastre tubulares modelo 4000 Series, algunos de los cuales tienen descargas múltiples, en la nueva instalación de tostado de la compañía. Cada transportador consta de dos secciones de tubo cerrado de 4 pulgadas de diámetro (un tubo de entrada y otro de retorno) con una sección de giro en un extremo y un conjunto de transmisión y rueda dentada de 5 caballos de fuerza y velocidad variable en el otro. La sección de giro conecta los tubos de alimentación y retorno en el extremo de alimentación e incluye un dispositivo automático de tensión del cable. El conjunto de transmisión y rueda dentada conecta los tubos en el extremo de descarga, formando un circuito continuo. Si es necesario, una esquina mecánica estratégicamente ubicada en el circuito de transporte redirige el material en un ángulo recto horizontal o vertical. El transportador está construido de acero inoxidable, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de grado alimenticio.
Se instala un cable de acero inoxidable flexible continuo dentro de los tubos cerrados, y se montan discos circulares sólidos de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMW-PE) apto para uso alimentario en el cable a intervalos regulares. Los discos tienen forma para facilitar el movimiento del material y reducir la degradación. Dado que los discos tienen casi el mismo diámetro que los tubos, su estrecho espacio libre con las paredes de los tubos garantiza que el material permanezca entre ellos durante el transporte y minimiza los residuos en las paredes de los tubos. Para minimizar el tiempo de inactividad entre las ejecuciones del producto, un disco de limpieza apto para uso alimentario montado en el cable mantiene limpios los tubos y una cuchilla de aire de funcionamiento continuo en las salidas sopla aire a través de los discos cuando pasan para desalojar cualquier material de ellos.
El equipo del proceso de producción y los sistemas de transporte están totalmente automatizados e integrados con un controlador central, lo que permite el control remoto y la supervisión de todo el proceso desde un solo lugar. Usando la interfaz del controlador, un operador crea una receta para un producto de café mezclado a la medida y presiona el botón de inicio. Luego, el controlador abre y cierra automáticamente las válvulas necesarias y las descargas del sistema de transporte para mover los granos y el café molido a través del proceso de producción, desde la estación de desempacado hasta la empacadora.
Para hacer un producto de café de mezcla personalizada, un operador vacía las bolsas especificadas de granos de café verde en la tolva de una estación de rotura de bolsas. Los granos se descargan de la tolva a un pequeño elevador de cangilones que mueve los granos hacia arriba y hacia una tolva que se conecta con el equipo de clasificación y tamizado. Este equipo remueve granos fuera de tamaño y cualquier material extraño, como palos o piedras. Los granos se pesan y luego se descargan en el primer sistema transportador de cable de arrastre tubular, que los traslada a uno de los seis silos. Para mezclar los granos, el controlador activa las válvulas de descarga del silo apropiadas para descargar por gravedad la combinación correcta de granos en una tolva grande, que descarga al segundo sistema de transporte, que mueve la mezcla a uno de los dos tostadores para tostarlos a través de los dos del sistema. descargas
Los granos tostados se descargan en el tercer sistema de transporte, que los traslada a uno de los 12 silos de almacenamiento. El controlador activa las válvulas de descarga del silo de retención correspondientes para descargar los granos por gravedad en el cuarto sistema de transporte, que puede mover los granos a una de las tres ubicaciones a través de las cuatro descargas del sistema: la sala de aromatización, uno de los dos molinos o la sala de envasado. sistema de transporte. Si los granos se dirigen a un molinillo, el café molido se descarga en el quinto sistema de transporte, que puede moverlo a uno de los cuatro silos de desgasificación o al sistema de transporte de la sala de envasado a través de las dos descargas del sistema. El sexto sistema de transporte mueve el café molido desde los silos de desgasificación al sistema de transporte de la sala de aromatización o de la sala de envasado a través de las dos descargas del sistema.
El sistema de transporte de la sala de empaque es el séptimo sistema, y mueve granos de café regulares y de sabores y café molido a una de las cuatro estaciones de empaque a través de las cuatro descargas del sistema. La empresa utiliza el octavo sistema de transporte para volver a poner el retrabajo en el proceso de producción. A través de las dos descargas de este sistema, el material se puede mover al tercer sistema de transporte que se conecta a los silos de retención o al cuarto sistema de transporte que se conecta con los molinos, la sala de saborizantes y el sistema de transporte de la sala de envasado.
Según Guillermo Contreras, gerente de producción de Apffel, la empresa opera los sistemas de transporte al 85 por ciento de su tasa máxima de 100 pies por minuto y puede mover 3000 libras de café molido desde un molinillo hasta los silos de desgasificación en aproximadamente 45 minutos. En general, los ocho sistemas de transporte tienen un total de 1970 pies de tubería. Para garantizar la seguridad durante la operación, si un cable se tensa demasiado rápido o se rompe o se abre una cubierta de la sección de giro, el sistema se apaga automáticamente y hace sonar una alarma para alertar a los operadores.
Mejorando el proceso de producción
Desde que se instalaron los transportadores de cable de arrastre tubular en la nueva instalación de tostado, el tiempo de limpieza entre las corridas del producto y los requisitos de mantenimiento y mano de obra se han reducido significativamente. “Los discos de limpieza dentro de los tubos eliminan casi todo, dejando poco o ningún residuo en las paredes de los tubos, por lo que solo toma entre quince y veinte minutos entre productos”, dice Contreras. “Los hemos estado usando durante más de siete años, y no he tenido que hacerles mucho más que mantener las cajas de engranajes, los cambios y las transmisiones. Y si un cable o disco alguna vez se rompe, solo tenemos que empalmar una nueva sección de cable o montar un nuevo disco en el cable y estamos funcionando de nuevo. Solo toma alrededor de una hora, dependiendo de dónde ocurra la rotura, y mantengo muchas piezas de repuesto en el sitio. Una vez tuvimos que reemplazar un cable completo y el sistema solo estuvo inactivo durante aproximadamente medio día, que es mucho menos tiempo de lo que se necesitaría para reparar los elevadores de cangilones”.
Los sistemas de transporte también han mejorado la eficiencia de producción y la calidad del producto de la empresa. “Los transportadores mantienen la consistencia de la molienda mientras mueven el café molido a través del proceso hasta el empaque”, dice Blunk. “También hemos visto una disminución significativa en la rotura de granos porque los transportadores mueven los granos con mucha delicadeza. Realmente nos han ayudado a mejorar y mantener la calidad de nuestros productos de café en grano y molido”.
Según Blunk, si la empresa amplía el actual proceso de producción o añade uno nuevo, el proveedor será el primero al que llame para las cintas transportadoras. “Sus sistemas de transporte nos han permitido producir constantemente productos de alta calidad y mantener fácilmente una operación higiénica y libre de polvo durante más de siete años, lo cual es fundamental desde el punto de vista de la seguridad alimentaria”, dice. “Han sido un buen socio y siempre han respondido. Definitivamente los desafiamos con esta instalación, pero descubrimos cosas durante el proceso de instalación que los ayudaron a mejorar y mejorar sus transportadores, así que creo que ha sido una situación beneficiosa para ambos”. PBS
Nota: Encuentre más información sobre este tema en los artículos enumerados bajo "Transporte mecánico" en el índice de artículos de Powder and Bulk Engineering en la edición de diciembre de 2012 y en el sitio web de PBE, www.powderbulk.com, y en los libros disponibles a través del sitio web en la librería de PBE . También puede comprar copias de artículos anteriores de PBE en www.powderbulk.com.
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