Energieffektiv vakuumforsyning til kødforarbejdning

Et integreret pakkekoncept, som sikrer, at de færdige produkter pakkes hygiejnisk, pålideligt, hurtigt og effektivt, er en vigtig komponent i moderne produktion af kød- og pølseprodukter. Det er derfor innovative kødforarbejdningsanlæg løbende arbejder på at optimere deres produktionsprocesser og integrere deres pakkelinjer i den samlede proces på den bedst mulige måde. Korrekt valg af vakuumgeneringssystemer påvirker på afgørende vis pakkeprocessens driftsmæssige pålidelighed og økonomiske effektivitet. Afhængigt af anlæggets størrelse og størrelsen af den berørte produktion er der en række forskellige vakuumforsyningsmuligheder. Disse alternativer forklares nedenfor og giver stof til eftertanke om, hvordan man finder den bedst mulige løsning, hvad angår teknologi og omkostningseffektivitet.

Vakuumpakning af kød- og pølseprodukter giver en grundlæggende fordel: Når luften fjernes i emballagen, reduceres iltindholdet dramatisk, hvilket sænker aktiviteten af iltforbrugende bakterier og således øger holdbarheden.Vakuumpakning er desuden hygienisk og gør det muligt at præsentere produkterne på en attraktiv måde. Der findes et stort udvalg af vakuumpakkemaskiner på markedet, og der er således en egnet pakkemaskine til ethvert pakkebehov. Uanset deres konstruktion eller størrelse har disse pakkemaskiner en ting til fælles: Alle maskinerne har brug for, at der genereres vakuum for at kunne leve op til kravene til vakuumpakning. Det kan enten opnås med en indbygget eller med en fritstående vakuumpumpe. Andre alternativer omfatter centrale vakuumforsyningssystemer, hvortil adskillige pakkemaskiner er tilsluttet.

Indbygget vakuumpumpe

Normalt er vakuumpumpen indbygget eller opstillet for sig selv i umiddelbar nærhed af hver enkelt vakuumpakkemaskine - uanset om det er en vakuumpakkemaskine med kammer, en bakkeforsegler eller en termoformningspakkemaskine. Der anvendes næsten udelukkende oliesmurte lamelvakuumpumper til dette formål (fig. 1). Denne type vakuumpumpe, der blev udviklet specifikt til pakkeindustrien af Busch Vacuum Solutions i 1960’erne, har længe været standard inden for vakuumpakning. Løbende videreudvikling sikrer, at disse vakuumpumper altid er på forkant med udviklingen, med mange millioner i drift over hele verden. Den nyeste generation af disse vakuumpumper er optimeret, hvad angår energiforbrug, således at de giver en energibesparelse på 20 %.

Vakuumpumpen, enten indbygget eller fritstående ved siden af pakkemaskinen, er den simpleste og hyppigst anvendte måde at generere vakuum til pakning på. Korte rør mellem vakuumkammeret, tætningsstationen og vakuumpumpen sikrer, at luften fjernes hurtigt fra emballagen. På større termoformningspakkemaskiner med højere pakkevolumener kan der også være monteret en vakuumbooster. Højere hastigheder kan opnås ved at kombinere lamelvakuumpumper med vakuumboostere, hvilket reducerer driftsafbrydelser af pumpen. Det betyder i praksis kortere gennemløbstider og således et større antal pakkede produkter pr. tidsenhed. Hvis der køres med flere termoformningsmaskiner, bør man i det mindste overveje en delvis centralisering af vakuumforsyningen.

Delvis centralisering

Med delvis centralisering (fig. 2) fjernes lamelvakuumpumperne fra selve pakkelokalet og indbygges i et centralt præ-vakuumsystem til alle pakkemaskiner i et særskilt lokale. Tørre, oliefrie vakuumboostere monteres direkte i pakkemaskinerne og forbindes til det centrale præ-vakuumsystem via et rørsystem. Et delvist centraliseret system giver mening, når to og maksimalt fem termoformningsmaskiner er opstillet tæt på hinanden inden for det samme område. Hvis der anvendes flere pakkemaskiner, er investeringsomkostningerne til vakuumboostere i de enkelte maskiner for høje, og det anbefales derfor at centralisere vakuumforsyningen helt.

Central vakuumforsyning

Fuld centralisering af vakuumforsyningen (fig. 3 og 4) er generelt en god, økonomisk løsning, når der arbejdes med seks eller flere pakkemaskiner. Man kan generelt gå ud fra, at der kræves betydeligt færre vakuumpumper til en central vakuumforsyning end til en konstruktion med individuelle vakuumpumper direkte ved siden af pakkelinjerne. Hvis vakuumforsyningen efterfølgende omdannes fra et decentralt til et centralt system, kan eksisterende vakuumpumper indbygges i det nye centrale system og dermed reducere investeringsomkostningerne. De betydeligt lavere energiomkostninger, som opnås ved brug af vakuumboostere, bør ikke undervurderes. Behovet for køling til airconditionsystemet reduceres også, fordi alle vakuumpumper er placeret uden for pakkelokalet. Dette forbedrer igen det samlede energiforbrug til fordel for et centralt system.

Fraværet af alle vakuumgeneratorer i produktions- og/eller pakkelokalerne eliminerer desuden risikoen for fødevarekontamination forårsaget af olietåger. Der er heller ikke behov for, at medarbejdere går ind i hygiejnisk følsomme pakkelokaler for at udføre vedligeholdelses- eller reparationsarbejde. Der kan derfor skabes renrumsbetingelser i området omkring pakkelinjerne.

De enkelte pakkekamre tømmes i to trin for at kunne køre med størst mulig gennemløbshastighed på pakkelinjerne. For at kunne gøre dette anvendes den kritiske trykgradient og dermed den hurtigst mulige tømning.

Det kræver en grov vakuumpumpeenhed til den indledende tømning og en medium vakuumpumpeenhed til tømning til pakketrykket. Omskifterventilerne med de tilsvarende styreenheder er fastgjort til pakkemaskinerne. De styrer overgangen fra grov til medium vakuum.

På termoformningspakkemaskiner forsynes formgivningsstationen via en særskilt vakuumpumpeenhed. Det sikrer, at den foropvarmede basisfolie suges ind i bakkeformeren og får den ønskede form.

På den ene side er denne opdeling i forskellige vakuumstationer nødvendig, fordi formgivnings- og tætningsfunktionerne kører med forskellige vakuum, og på den anden side fordi der kræves en betydeligt lavere pumpehastighed til to-trinstømning af tætningskammeret. Rørsystemet fungerer som en vakuumbuffer. Denne buffer er nødvendig for at holde pakketrykket konstant, selv når alle pakkemaskiner kører med det samme antal cyklusser.

Det centrale vakuumsystem er fuldautomatisk: Det aktiverer individuelle vakuummoduler, hvis der kræves større vakuum, og/eller slukker for individuelle vakuummoduler, hvis der kræves et mindre vakuum. Hvis en vakuumpumpe bryder sammen i den grove eller medium termoformningspumpeenhed eller i termoformningspumpeenheden, aktiveres reservepumpen automatisk. Det sikrer maksimal driftspålidelighed af vakuumforsyningen til pakkemaskinerne.

Et centralt vakuumforsyningssystem er modulopbygget, hvilket betyder, at de enkelte moduler kan frakobles i forbindelse med vedligeholdelse. Når det sker, aktiveres en reserveenhed automatisk. Det betyder, at vedligeholdelsesarbejde kan udføres, mens anlægget kører, uden at det påvirker pakkemaskinernes produktivitet. I det centrale system er de individuelle lamelvakuumpumper udsat for betydeligt lavere belastninger i forhold til de individuelle enheder, hvilket forlænger vedligeholdelsesintervallerne. Det, at det centrale system er placeret uden for produktionsområdet, er også en fordel ved vedligeholdelse, da vedligeholdelse ikke betyder afbrydelser af produktionsprocesser eller brud på hygiejneregler.

Centrale vakuumforsyningssystemer er yderst velegnede til integration i driftsprocessens styresystem, hvilket betyder, at vakuumanlægget kan styres og overvåges fra en pc. Enhver indikation af en nært forestående fejl kan nemt identificeres og rettes, før maskinen bryder sammen. De nødvendige tekniske parametre kan altid hentes frem, og trykket i vakuumlinjerne vises som en graf. Procesrelaterede data kan derfor evalueres og arkiveres. Værdifulde oplysninger gives til kvalitetssikrings- og reparationsafdelingerne.

Opsummering

I systemer, der anvender to eller flere vakuumpakkemaskiner, bør brugeren eller den driftsansvarlige overveje, hvordan vakuummet genereres. De bør holde sig for øje, at produktionen - fx med pølsefyldere- eller tromler - også kræver vakuum, der på samme måde kan leveres via en central vakuumforsyning. De forskellige vakuumniveauer og pumpehastigheder ved de forskellige vakuumanvendelser gør det nødvendigt, at en vakuumspecialist analyserer den faktiske situation og derefter udarbejder en skræddersyet løsning. I årtier har Dr.-Ing. K. Busch GmbH hjulpet kunder i hele verden med at designe og fremstille centrale vakuumforsyningssystemer. Som verdens største producent af vakuumpumper til pakning tilbyder Busch' specialister ekspertråd og beregner præcist, hvilken vakuumløsning der er mest økonomisk og teknisk fordelagtig i hvert enkelt tilfælde.