Energie-efficiënte vacuümvoorziening voor Vleesverwerkende bedrijven

Een geïntegreerd verpakkingsconcept dat een hygiënische, betrouwbare, snelle en efficiënte verpakking van producten garandeert, vormt een belangrijk onderdeel in de moderne productie van vlees- en worstproducten. Daarom werken innovatieve vleesverwerkende bedrijven continu aan het optimaliseren van hun productieprocessen en om hun verpakkingslijnen op de best mogelijk manier in het algemene proces te integreren. Het kiezen van de juiste vacuümgeneratiesystemen beïnvloedt de operationele betrouwbaarheid en de economische efficiëntie van het verpakkingsproces aanzienlijk. Afhankelijk van de grootte van het bedrijf en de productiehoeveelheden zijn er een aantal opties voor vacuümvoorziening. Deze alternatieven worden hieronder nader besproken en vormen stof tot nadenken om tot de beste oplossing te komen met betrekking tot technologie en kosteneffectiviteit.

Het vacuümverpakken van vlees- en worstproducten biedt een fundamenteel voordeel: doordat de lucht uit de verpakkingen onttrokken wordt, neemt het zuurstofgehalte drastisch af. Dit vertraagt de activiteit van bacteriën die zuurstof nodig hebben en verlengt de houdbaarheid aanzienlijk. Daarnaast is vacuümverpakken hygiënisch en kunnen hierdoor producten op een aantrekkelijke manier gepresenteerd worden. Er zijn tal van vacuümverpakkingsmachines verkrijgbaar op de markt, zodat er altijd een geschikte verpakkingsmachine is die aan al uw verpakkingseisen voldoet. Los van het ontwerp of het formaat hebben al deze verpakkingsmachines één ding gemeen: voor alle machines moet er vacuüm gegenereerd worden om aan de eisen voor vacuümverpakken te kunnen voldoen. Dit kan via een geïntegreerde of een aparte vacuümpomp gerealiseerd worden. Andere alternatieven zijn centrale vacuümvoorzieningssystemen waaraan meerdere verpakkingsmachines zijn aangesloten.

Geïntegreerde vacuümpomp
Normaal gesproken is de vacuümpomp geïntegreerd of als aparte pomp in de directe omgeving van de vacuümverpakkingsmachine opgesteld – of dit nu een verpakkingsmachine met vacuümkamer, een tray sealer of een thermoformingverpakkingsmachine is. Er worden voor dit doel bijna altijd oliegesmeerde draaischuifvacuümpompen gebruikt (afb. 1). Dit type vacuümpomp, speciaal ontwikkeld voor de verpakkingsindustrie door Busch Vacuümpompen en Systemen in de jaren 60, is lange tijd de standaard geweest in het vacuümverpakken. Er worden over de hele wereld miljoenen van deze vacuümpompen gebruikt en een voortdurende ontwikkeling waarborgt dat deze altijd state of the art zijn. De nieuwste generatie vacuümpompen is geoptimaliseerd waardoor er 20% op energie bespaard kan worden.



Afb. 1: The R 5 RD 0360 A draaischuifvacuümpomp is een vacuümpomp van de nieuwste generatie voor de verpakkingsindustrie

De vacuümpomp, ofwel geïntegreerd ofwel apart opgesteld bij de verpakkingsmachine, is de meest eenvoudige en meest gebruikte manier om vacuüm te genereren voor het verpakkingsproces. Korte buizen tussen de vacuümkamer, het sealingstation en de vacuümpomp garanderen dat de lucht snel uit de verpakking wordt onttrokken. Grotere thermoformingverpakkingsmachines met hoge verpakkingsvolumes kunnen ook met een vacuümbooster uitgerust worden. Door draaischuifvacuümpompen met vacuümboosters te combineren kunnen er hogere snelheden worden bereikt en daardoor wordt de evacuatietijd beperkt In de praktijk betekent dit kortere cyclustijden en meer verpakte producten per tijdseenheid. Als er meerdere thermoformingmachines worden gebruikt, moet men in ieder geval rekening houden met de centralisering van de vacuümvoorziening.

Gedeeltelijke centralisering
Met gedeeltelijke centralisering (afb. 2) worden draaischuifvacuümpompen uit de werkelijke verpakkingsruimte gehaald en geïntegreerd in een centraal prevacuümsysteem voor alle verpakkingsmachines op een aparte kamer. Droge, olievrije vacuümboosters worden direct in de verpakkingsmachines geïnstalleerd en met een buizensysteem aangesloten op het centrale prevacuümsysteem. Gedeeltelijke centralisering betekent dat de draaischuifvacuümpompen uit de productieruimte worden verwijderd, waardoor er geen gevaar meer bestaat op de uitstoot van aerosols. Een gedeeltelijk gecentraliseerd systeem is altijd zinvol als twee tot maximaal vijf thermoformingverpakkingsmachines in een gebied dicht bij elkaar staan. Als er meer verpakkingsmachines worden gebuikt, zijn de investeringskosten te hoog vanwege de vacuümboosters in de individuele machines. In dit geval wordt aanbevolen om de vacuümvoorziening volledig te centraliseren.

Afb. 2: Gedeeltelijke centralisering van de vacuümvoorziening


Central vacuum supply
•  Economische efficiëntie
Een volledige centralisering van de vacuümvoorziening (afb. 3 en 4) is normaal gesproken een economisch haalbare optie als er zes of meer verpakkingsmachines gebruikt worden. Meestal is het duidelijk dat voor een centrale vacuümvoorziening aanzienlijk minder vacuümpompen nodig zijn dan voor het opzetten van individuele vacuümpompen direct naast de verpakkingslijnen. Als de vacuümvoorziening vervolgens van een gedecentraliseerd naar een gecentraliseerd systeem wordt omgezet, kunnen bestaande vacuümpompen in het nieuwe gecentraliseerde systeem worden geïntegreerd waardoor er op investeringskosten bespaard kan worden. De aanzienlijk lagere energiekosten wanneer er vacuümboosters worden gebruikt, mogen niet onderschat worden. Ook de koelbehoeften voor het airconditioningsysteem verminderen vanwege het feit dat alle vacuümpompen zich buiten de verpakkingsruimte bevinden. Dit verbetert op zijn beurt het totale energieverbruik ten gunste van een gecentraliseerd systeem.


Afb. 3:Volledige centralisering van de vacuümvoorziening


•  Hygiëne
Doordat er zich geen vacuümgeneratoren meer in de productie- en/of verpakkingsruimte bevinden, bestaat er geen gevaar meer voor voedselverontreiniging door de uitstoot van olie-aerosols. Ook hoeft niemand meer de hygiënisch gevoelige verpakkingsruimte te betreden voor het uitvoeren van onderhoud of reparatiewerkzaamheden. Dit zorgt ervoor dat er cleanroomvoorwaarden in de omgeving rondom de verpakkingslijnen worden gecreëerd.

•  Werkingsmethode
De individuele verpakkingskamers worden in twee fasen geëvacueerd om maximale cyclusfrequenties op de verpakkingslijnen mogelijk te maken. Hiervoor wordt de kritische drukgradiënt gebruikt om zo de snelst mogelijke evacuatie te bereiken.

Dit vereist een grofvacuümpomp voor de initiële evacuatie en een fijnvacuümpomp voor de evacuatie naar verpakkingsdruk. De omkeerkleppen met bijbehorende bedieningseenheden worden aan de verpakkingsmachines bevestigd. Deze sturen de overgang van grof- naar fijnvacuüm aan.

Voor thermoformingverpakkingsmachines wordt het vormstation via een aparte thermoformingvacuümpomp van vacuüm voorzien. Dit zorgt ervoor dat de eerder verwarmde basisfolies in de trayvorm worden gezogen en de gewenste vorm aannemen.

Aan de ene kant is deze scheiding in verschillende vacuümstations noodzakelijk omdat de vormings- en afdichtingsfuncties met verschillende vacuüms werken, en aan de andere kant is er een aanzienlijk lagere pompsnelheid vereist voor de tweetraps evacuatie van de afdichtkamer. De buizen dienen als vacuümbuffer. Deze is noodzakelijk om de verpakkingsdruk op een constant niveau te houden, zelfs wanneer alle verpakkingsmachines met hetzelfde aantal cycli draaien.

Het centrale vacuümsysteem is volautomatisch: het activeert individuele vacuümmodules als er een groter vacuüm is vereist en/of schakelt vacuümmodules uit als er een kleiner vacuüm is vereist. Als een vacuümpomp in de grof-, fijn- of thermoformingmachines het laat afweten, wordt de reservepomp automatisch ingeschakeld. Dit waarborgt een maximale operationele betrouwbaarheid voor de vacuümvoorziening van verpakkingsmachines.

•  Onderhoud
Een centrale vacuümvoorziening is modulair ontworpen, waardoor individuele modules losgekoppeld kunnen worden voor onderhoud. Als dit gebeurt wordt een reservepomp automatisch ingeschakeld. Dit houdt in dat onderhoudswerkzaamheden zelfs tijdens bedrijf uitgevoerd kunnen worden, zonder dat de productie van de verpakkingsmachines wordt beïnvloed. In het centrale systeem worden de individuele draaischuifvacuümpompen aan aanzienlijk lagere belastingen blootgesteld ten opzichte van de individuele pompen. Dit houdt in dat onderhoudsintervallen worden verlengd. Doordat het centrale systeem buiten het productiegebied wordt geïnstalleerd, leiden onderhoudswerkzaamheden niet tot onderbrekingen van operationele processen of tot schendingen van de hygiëneregels.

•  Integratie in het procescontrolesysteem
Centrale vacuümvoorzieningssystemen zijn ideaal voor de integratie in het operationele procescontrolesysteem, wat inhoudt dat het vacuümsysteem vanaf een computer aangestuurd en bewaakt kan worden. Eventuele aanduidingen van dreigende storingen kunnen gemakkelijk worden geïdentificeerd en verholpen voordat de machines uitvallen. De benodigde technische parameters kunnen permanent worden opgeroepen en de druk in de vacuümlijnen wordt in een grafiek weergegeven. Hierdoor kunnen alle procesgerelateerde gegevens geëvalueerd en gearchiveerd worden. Waardevolle informatie wordt naar de kwaliteitszorg- en reparatieafdelingen verzonden.



Afb. 4: Centraal vacuümsysteem voor 30 verpakkingslijnen met thermoformingverpakkingsmachines


Samenvatting
In systemen met twee of meer vacuümverpakkingsmachines moet de operator of het verantwoordelijke hoofd van operations rekening houden met hoe het vacuüm wordt gegenereerd. Ze moeten niet vergeten dat de productie, bijv. met worstvullers of tumblers, ook vacuüm vereist dat eveneens vanuit een centrale vacuümvoorziening kan worden toegevoerd. Vanwege de verschillende vacuümniveaus en pompsnelheden voor de verschillende vacuümtoepassingen moet een vacuümspecialist de actuele situatie nauwkeurig analyseren en op maat gemaakte oplossingen bieden. Al tientallen jaren heeft dr. ing. K. Busch GmbH zijn klanten over de hele wereld ondersteund bij het ontwerpen en produceren van centrale vacuümvoorzieningen. Als 's werelds grootste fabrikant van vacuümpompen voor de verpakkingsindustrie bieden de specialisten van Busch deskundig advies en berekenen ze nauwkeurig welke vacuümoplossing de meest economisch en technisch haalbare oplossing is voor elke afzonderlijke situatie.


Categorieën
Wilt u meer weten?
We geven u graag meer informatie. Contact Busch Nederland:
+31 (0)348 46 23 00 Neem contact met ons op