Pronta para a Indústria 4.0: a bomba de vácuo que se autorregula ajuda a poupar energia

Como fornecedor abrangente, a EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG produz uma vasta gama de especialidades de carne e salsichas para clientes em toda a Europa e nos EUA.
Foto: Busch Dienste GmbH
Foto: Busch Dienste GmbH

Na qualidade de empresa com consciência ambiental, sempre se empenhou na produção com eficiência energética e na preservação dos recursos. Por esta razão, a empresa já centralizou, há alguns anos, o fornecimento de vácuo para as suas máquinas de embalamento, aproveitando assim o enorme potencial de poupança energética. A Dieter Hein é o primeiro processador de carnes da Alemanha a pilotar a nova bomba de vácuo R 5 RA 0760 A PLUS da Busch no seu sistema de vácuo central, permitindo que a empresa poupe ainda mais energia. Além disso, esta bomba de vácuo está pronta para a Indústria 4.0, equipada com um controlo de pressão incorporado e um PLC.

A história da Fleischwarenfabrik Dieter Hein começou há mais de 80 anos, com um talho em Görlitz fundado pelo mestre talhante Georg Hein. O seu filho Dieter Hein continuou a tradição, abrindo uma pequena loja em Osnabrück, em 1961. O passo seguinte no desenvolvimento da empresa foi a inauguração da atual fábrica de produção de carne em Hasbergen, nos arredores de Osnabrück, em 1975. Em 1996, abriu uma segunda fábrica de produção em Görlitz.
 

Experten im Fleischverpacken - EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG

Fig. 1: EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG. Foto: Busch Dienste GmbH


Como fornecedor abrangente, a Dieter Hein produz cortes frios de carne para grossistas, variando de alimentos de conveniência prontos a servir - como almôndegas, hambúrgueres de carne kebab e bacon fatiado crocante - a produtos especiais para charcutaria, como carne crua, carne fria, presunto, carnes assadas, peru e muito mais (Fig. 1).

Os mais de 300 funcionários da fábrica de processamento em Hasbergen trabalham em três turnos, sendo o terceiro turno responsável pela limpeza. O produto é embalado utilizando um total de nove máquinas de termoformagem automáticas. Estas unidades estão ligadas a um fornecimento de vácuo central, totalmente automático e adequado às necessidades. A unidade da bomba de vácuo gera o vácuo grosso para pré-evacuação das câmaras de embalamento a 45 milibares. As válvulas de controlo ativam uma unidade da bomba de vácuo fino assim que o sistema gera 45 milibares, altura em que um segundo processo de evacuação começa a reduzir as condições da embalagem para um nível de vácuo de 3 a 4 milibares. Um terceiro módulo de vácuo gera o vácuo para a termoformagem da película de base na estação de conformação de cada máquina de embalamento individual.

Num esforço para reduzir ainda mais o consumo energético, Thomas Pelke - como chefe de manutenção - e Bernd Wörner - o chefe da divisão de energia - decidiram testar a nova bomba de vácuo de palhetas rotativas R 5 RA 0760 A PLUS (Fig. 2) da Busch. Apresentada a especialistas comerciais na feira IFFA em Frankfurt/Main, esta bomba de vácuo possui, como padrão, um motor controlado por frequência e uma unidade de controlo integrada. O sensor de pressão mede permanentemente o nível de vácuo na entrada da bomba de vácuo. Como resultado, a R 5 0760 A PLUS pode responder rapidamente a qualquer alteração das necessidades, adaptando a velocidade de aspiração aos requisitos atuais. O intervalo de controlo estende-se de 35 a 60 hertz, o que equivale a uma velocidade de aspiração de 440 a 760 metros cúbicos por hora. 
 


Fig. 2: A nova bomba de vácuo R 5 RA 0760 A PLUS da Busch foi instalada num sistema de vácuo central existente como parte de um projeto piloto. Foto: Busch Dienste GmbH


A nova bomba de vácuo foi integrada no fornecimento de vácuo central no final de 2018, substituindo a bomba de vácuo de palhetas rotativas não regulada por uma velocidade de aspiração de 630 metros cúbicos por hora. Instalada há mais de 20 anos, esta bomba era responsável pela manutenção do vácuo grosso do sistema. A nova bomba de vácuo não foi ligada à unidade de controlo de fornecimento de vácuo central, uma vez que é autorregulável. O sistema de controlo foi programado utilizando o ecrã embutido, embora isso fosse restrito à definição do nível de vácuo necessário para 45 milibares.

Foram necessárias apenas algumas semanas de tempo de funcionamento para que os benefícios desta bomba de vácuo inteligente viessem à tona. No sistema de vácuo central anteriormente instalado, o vácuo grosso tendia a falhar quando várias máquinas de embalamento precisavam subitamente de uma elevada velocidade de aspiração e a bomba de vácuo já tinha sido desligada porque o nível de vácuo necessário tinha sido atingido. Como resultado, a bomba de vácuo não regulada tinha de ser reiniciada primeiro e, consequentemente, levava mais tempo a atingir a velocidade máxima de aspiração de 630 metros cúbicos por hora. A nova R 5 RA 0760 A PLUS mantém uma velocidade de 35 hertz. A esta velocidade, a bomba de vácuo consome cerca de 60 a 70 por cento da potência nominal do motor de 18,5 quilowatts, enquanto mantém também o nível de vácuo selecionado. Assim, se a velocidade de aspiração aumentar repentinamente (por exemplo, se várias máquinas de embalamento forem ligadas ao mesmo tempo para operar na mesma velocidade), a R 5 PLUS reage imediatamente e pode aumentar a produção em até 120 por cento até que o aumento das necessidades seja atingido.

O ecrã de 7,5 polegadas permite que Bernd Wörner possa sempre acompanhar os dados gravados. Wörner apercebeu-se de que, em média, a R 5 PLUS funciona com apenas 60 por cento da sua capacidade. Consome apenas 60 a 70 por cento da potência nominal do motor em energia elétrica, porque mantém o nível de vácuo selecionado. Nesta base, o motor da bomba de vácuo consome de facto cerca de 6 a 8 quilowatts. Este número é mostrado diretamente no ecrã - uma característica particularmente útil quando se deseja obter o máximo de poupança energética durante a operação sem ter um impacto negativo na qualidade da embalagem ou no tempo de ciclo. A empresa consegue também analisar os dados registados durante um longo período de tempo, uma vez que os dados são armazenados permanentemente no CLP integrado. Os dados podem ser impressos em tabelas ou gráficos a qualquer momento. Assim que colocaram a bomba em funcionamento, Bernd Wörner notou também noutro benefício, reparando que "a bomba é praticamente silenciosa". Para ser preciso, a bomba de vácuo gera um nível de ruído de apenas 70 dB(A) na velocidade máxima.

Como gestor de energia da Dieter Hein, Bernd Wörner está muito satisfeito com os resultados do ensaio. Além de poupar energia adicional, esta bomba de vácuo permite à empresa reagir especificamente às necessidades energéticas das máquinas de embalamento, registar dados permanentemente no PLC integrado e ligar estes dados às máquinas de embalamento PLC ou à unidade de controlo PLC. 


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