ARTICULOS DE CASOS
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Transportadores mecánicos y neumáticos demuestran su excelencia en el nuevo proceso de "Chocolate Dodger" en Burton's Biscuit
LLANTARNAM, GALES — Burton's Biscuit Co., productor inglés líder de galletas y bocadillos, es mejor conocido por su sándwich "Jammie Dodger" hecho de dos galletas dulces de mantequilla con mermelada en el centro. A fin de cimentar el éxito del producto, la compañía decidió comercializar la versión "Chocolate Dodger", hecha de galletas de chocolate con crema de chocolate en el centro.A fin de producir la crema de chocolate, la planta instaló un sistema de mezclado por lotes que consta de transportadores de tornillo flexible que transportan cacao en polvo a un mezclador de paletas horizontal y un sistema de transporte neumático que suministra azúcar molida finamente al mezclado. Ambos transportadores que se diseñaron para superar los potenciales problemas asociados con los materiales fueron suministrados por Flexicon (Europa) Ltd., Whitstable, Kent.
Un PLC controla el proceso de mezclado por lotes con ganancia de peso, en el cual se añaden cacao en polvo, azúcar molido, aceite de palma y chocolate líquido en secuencia al mezclador. Las celdas de carga que soportan al mezclador transmiten señales de ganancia de peso al controlador, el cual arranca y detiene los transportadores, abre y cierra las válvulas para mezclar automáticamente por lotes la crema de chocolate.
El doble transportador de tornillo flexible mueve el cacao en polvo de manejo difícil
El cacao en polvo posee una densidad aparente de aproximadamente 560 kg/m3 y no fluye libremente. El material tiene tendencia a apiñarse, encostrarse y formar depósitos en las superficies del equipo de transporte, en particular si está expuesto a la humedad puesto que también es higroscópico. Además, se fluidiza rápidamente y genera polvo.
Con el propósito de mover uniformemente material problemático aunque contenga polvo, la compañía especificó dos transportadores de tornillo flexible de Flexicon con una geometría de los tornillos adecuada para la aplicación.
La receta de la crema de chocolate requiere de 15 kg de un tipo de cacao en polvo y 25 kg de otro, ambos se vuelcan manualmente de sacos de 25 kg en una doble tolva de piso que mantiene separado cada tipo.
La doble tolva se compone de dos tolvas estrechas unidas en una línea central de la cual cuelga una tapa de la tolva para cubrir la abertura de una tolva o de la otra. La tapa también se desdobla como una repisa para soportar sacos durante el corte y el volcado.
Una criba de alambre con apertura cuadriculada de 50 mm se expande sobre ambas aberturas de la tolva para evitar el paso de desechos del saco.
Dean Miles, gerente de proyectos de ingeniería de Burton's Biscuits', explica que un sistema de extracción por vacío conectado a ambas tolvas extrae cualquier polvo volátil generado de las actividades de volcado.
Las tolvas también están equipadas con un sistema de vibración electromagnética que promueve el flujo de material en las entradas de los transportadores de tornillo flexible que transportan el cacao al mezclador.
Cada transportador se compone de un tornillo flexible de acero inoxidable, alojado en un tubo de plástico de 3 m de largo, 90 mm de diámetro externo y una inclinación de 70°. Desde las bocas de descarga de ambos transportadores, el material fluye a un aditamento en Y común y después a través de una boca descendente única que descarga en el mezclador.
El tornillo es propulsado por un motor de 2.2 kW localizado arriba del punto de descarga del tubo, evitando, en consecuencia, que el polvo entre en contacto con los sellos de mando.
El tornillo está diseñado con una geometría especial a fin de reducir las fuerzas radiales e incrementar el flujo longitudinal del material para prevenir el apiñamiento del material compresible. Conforme rota el tornillo flexible, se auto-centra dentro del tubo ofreciendo un espacio entre el tornillo y la pared del tubo para disminuir el molido o el calentamiento y fundido del polvo.
El PLC arranca y detiene los transportadores para mover los 15 kg de un cacao en polvo y después los 25 kg del otro tipo al mezclador. Cada transportador mueve el material a una velocidad de alimentación plena de 1.85 m3/h y después se reduce paulatinamente a una velocidad de alimentación por goteo antes de detenerse, una vez que se haya ganado el peso objetivo exacto por el mezclador.
Azúcar higroscópica transportada neumáticamente 200 metros sin obturaciones
A diferencia del cacao en polvo, el azúcar en polvo necesaria para el proceso es de flujo libre (cuando está seca) y se suministra desde una ubicación distante de la planta, lo que condujo a Burton a especificar un sistema de transporte PNEUMATI-CON®, también de Flexicon Europa.
La planta recibe el azúcar en forma granulada que se muele en un polvo fino y después alimenta desde una tolva por medio de una válvula rotativa en una línea neumática de acero inoxidable de 200 m de largo y 75 mm de diámetro.
Alimentado por un soplador localizado en el flujo ascendente del punto de entrada del azúcar, el transportador neumático tiene una capacidad de 2,110 kg/h. Puesto que el polvo fino se aglomera fácilmente y bloquea la línea en presencia de humedad, un requisito clave es mantener el azúcar caliente y seca — lo cual se logra por medio de un sistema de deshumidificación. Miles señala que esto reviste especial importancia puesto que la línea neumática contiene cuatro codos de 90° y cuatro codos de 30° donde podrían ocurrir obturaciones.
Un receptor de filtro de 915 mm de diámetro separa el azúcar de la corriente de aire, antes de que entre a una tolva receptora con capacidad de 500 kg, localizada arriba del mezclador. Cuatro fluidizadores de chorro de aire en el fondo de la tolva promueven el flujo del material conforme se alimenta en el mezclador por una válvula rotativa bajo el control del PLC, de acuerdo con la entrada de ganancia por peso proporcionada por las celdas de carga del mezclador.
Justo antes de ingresar al mezclador, el azúcar pasa a través de una criba vibratoria de 915 mm de diámetro con aberturas de 1.0 mm, que retiene el material de mayor tamaño.
Una vez que el aceite de palma y el chocolate líquido se añaden al lote, el PLC procesa en ciclos el mezclador, abre la válvula de descarga y bombea la mezcla de crema de chocolate a la línea de producción del sándwich.
El proceso de pedidos de dos etapas demuestra ser exitoso
Al principio, Burton's Biscuits ordenó el sistema neumático, que era el más crítico de las instalaciones debido a la distancia desde la cual tenía que transportarse el azúcar. "Flexicon comenzó la instalación dos meses después de que lo ordenamos", comenta Miles. "En este punto, teníamos confianza en la compañía, así que ordenamos el sistema de transportador de tornillo flexible y la producción de la crema de chocolate y los sándwiches Chocolate Dodger empezó dos meses más después".
"Flexicon cumplió con los tiempos de espera que enfrentábamos y su precio era muy competitivo", añade Miles.
El equipo se inspecciona sólo una vez al mes y requiere de mínima atención, de acuerdo con Miles. "Al final de cada serie de producción, retiramos el material residual, limpiamos las tolvas y conectamos las piezas para el trabajo de tubería de suministro y el dosificador de tornillo. Si necesitamos limpiar un tubo flexible podemos desmontarlo y limpiarlo en 10 minutos". Añade, "es el tipo de sistema correcto para nosotros y trabaja muy bien. Podemos cargarlo y dejar que se encargue por sí mismo".
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Se transfieren dos tipos de cacao en polvo desde la doble tolva a través de cada transportador de tornillo flexible al mezclador, mientras el azúcar ingresa al mezclador desde la tolva receptora neumática arriba. Todo el proceso de mezclado por lote se controla por medio de un PLC.
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Dos tipos de cacao en polvo se vacían en la doble tolva mientras que el polvo se retira por aspiración. Los dos transportadores de tornillo flexible mueven alternamente cada polvo al mezclador.
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El azúcar fluye desde la tolva de piso por medio de una válvula rotativa en una línea de transporte neumática PNEUMATI-CON® de 200 m de largo alimentada por el soplador arriba de la tolva.
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El azúcar se alimenta en el mezclador debajo de la tolva receptora neumática de 500 kg. A la izquierda, el cacao en polvo ingresa al mezclador por medio del extremo de descarga del transportador de tornillo flexible y la boca de descarga descendente.
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El cacao en polvo (arriba) y la azúcar molida finamente (centro) se mezclan (abajo) en un mezclador de paletas horizontal antes de que se añada aceite de palma y chocolate líquido al lote, produciendo una mezcla de crema de chocolate que se bombea a la línea de producción de sándwiches.
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El sistema de mezclado por lotes produce el nuevo producto Chocolate Dodgers de Burton's.
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