MAQUINARIA Y PLANTAS PARA LA INDUSTRIA ALIMENTARIA Y DEL TABACO
SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE
DOSIFICACIÓN DE INGREDIENTES
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EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS
DESDE LA PREHISTORIA AL TERCER MILENIO
MACRODOSIFICACIÓN
INGREDIENTES EN GRANDES CANTIDADES
EN SILOS DE ALMACENAMIENTO
INGREDIENTES EN MEDIANAS CANTIDADES EN SACOS INDUSTRIALES
MICRODOSIFICACIÓN
INGREDIENTES EN PEQUEÑAS CANTIDADES EN SACOS
NANO-DOSIFICACIÓN
INGREDIENTES EN MINÚSCULAS CANTIDADES
EN EMABALAJE ESPECIAL
IDEA DE PROYECTO
1. DOSIFICACIÓN POR LOTES
En la dosificación de polvos o ingredientes granulares, una cierta cantidad de ingredientes deben ser dosificados para formar una fórmula. El conjunto de la receta se transfiere a otras maquinarias para su siguente procesamiento (ejemplo: mezclador, molienda horno, etc.). La composición de la receta se puede repetir o cambiar cada vez.
1.1. PERFORMANCES REQUERIDAS
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PRECISIÓN DE DOSIFICACIÓN DE CADA INGREDIENTE
La dosificación de cada ingrediente se realiza por aumento o por diminución de peso, como se explica mejor a continuación. La precisión se expresa como una desviación porcentual del peso teórico. Por ejemplo, si la precisión requerida es ± 2%; para un ingrediente que requiera una dosis de 100 gramos, la cantidad dosificada efectiva al final del ciclo debe ser de al menos 98 gr. o como máximo 102 gr. La precisión de dosificación puede ser un valor idéntico para cada ingrediente o, por razones que pueden ser económicas, tecnológicas o de calidad, puede variar para más o para menos para ciertos ingredientes. En la segunda hipótesis, los ingredientes con precisión diferenciada deben estar claramente indicados y tener características físicas constantes en el tiempo.
La precisión de dosificación de cada ingrediente puede ser garantizada ± 1 ÷ 5%.
Excepcionalmente <1%
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CADENCIA DE DOSIFICACIÓN
Se mide en número de Batch/hora, el Batch (lote) es la receta completa de cada ingrediente en la formulación más complicada por número y/o cantidad de ingredientes.
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CONTAMINACIÓN CRUZADA ENTRE DIFERENTES RECETAS
Se calcula como porcentaje. Esta es la contaminación permitida entre recetas sucesivas: la cantidad total de ingredientes de una receta que se encuentra en la dosificación de la siguiente receta, o la cantidad de ingredientes, dosificados y pesados, que faltan al en el momento de descarga el punto final de destino. Es posible que el producto haya quedado en el tanque de pesaje, en el tanque de envío, el equipo de transporte y este podría contaminar la (s) subsiguiente (s) receta (s).
La contaminación cruzada entre diferentes recetas puede ser garantizada <1,5 ÷ 3%
2. DOSIFICACIÓN CONTINUA
2.1. PERFORMANCES REQUERIDAS
Uno o más ingredientes granulados o en polvo deben ser dosificados e introducidos continuamente en la corriente de producto. Ejemplo: potenciadores de sabor, salazón superficial. La dosificación se efectúa disminuyendo el peso sobre la base de una señal externa o calculado sobre la medición instantánea del peso del flujo del producto en cuestión.
La precisión de dosificación de cada ingrediente puede ser garantizada en ± 2 ÷ 5% de la cantidad teórica requerida. Ejemplo: teniendo que dosificar el 1,5% de un polvo en una corriente de producto que fluye entre 500 y 1.000 Kg/h, el sistema suministrará continuamente una cantidad instantánea entre 7.500 y 15.000 gramos ± la cantidad de porcentual establecida.
Excepcionalmente se puede garantizar una precisión <2% (en este caso el material que se desea dosificar debe tener características físicas constantes en el tiempo).
ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS PRODUCTOS DE DOSIFICACIÓN
El conocimiento de las características físicas del/de los producto/s que deben ser dosifícados es fundamental para el estudio de un equipo o un sistema de dosificación automático.
Nuestro laboratorio está equipado y es capaz de determinar con precisión a escala científica internacional:
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La densidad aparente del producto (gramos/litro);
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El ángulo de reposo y/o deslizamiento (°);
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Humedad (%).
Los análisis permiten a los diseñadores a identificar con precisión las:
CARACTERÍSTICAS DE LAS HERRAMIENTAS DE DOSIFICACIÓN Y LA NECESIDAD DE UTILZAR PROCESOS DE DESCENSO
En el caso de dosificación mediante sinfines:
Tipo de espiras: continua, sin núcleo con perfil cuadrado, sin núcleo con perfil redondo, de paletas
Diámetro exterior, diámetro paso de eje, par de giro y velocidad de rotación.
Nota: En el caso de ejecuciones ATEX, la velocidad periférica dela espira no puede exceder 1 m/seg.
En el caso de equipos vibratorios:
Amplitud de vibración, ángulo de fuerza y frecuencia.
HERRAMIENTA DE TORNILLO DOBLE AUTOLIMPIEZA
NECESIDAD DE UTILIZAR TRITURADORES, EXTRACTORES O DESCENSORES
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TRITURADOR
MARTILLO NEUMÁTICO
TECNOLOGÍAS DE DOSIFICACIÓN
DOSIFICADOR MONO O MULTI-INGREDIENTE POR AUMENTO DE PESO
ESQUEMA DE GRUPO DE DOSIFICACIÓN MULTI-INGREDIENTE
POR AUMENTO DE PESO
Esta es la configuración más utilizada en sistemas de dosificación de componentes tipo batch; en el caso en el que sea necesario formar recetas compuestas por muchos ingredientes en un tiempo determinado (número de dosis/hora).
Las estaciones de dosificación por lo general consisten en:
A Un tanque, montado sobre células de carga y completamente aislado por membranas flexibles, para el pesaje de los ingredientes que se dosifican uno después del otro por un equipo especial específicamente adaptado a las características del producto y a la cantidad que debe ser dosificada.
B Un sistema di válvulas que permite la descarga completa de la receta dosificada y al mismo tiempo aísla perfectamente el tanque de las interferencias causadas por el sistema de transporte utilizado, ubicado debajo de la tolva de envío, para el traslado del batch hacia el punto de uso.
C Un segundo tanque (envío), que actúa como amortiguador de carga del circuito (generalmente neumático) para trasladar la receta al punto de destino y uso; gracias a una válvula rotativa el uso del tanque de envío permite aislar completamente el pesaje de posibles interferencias causadas por perdidas del producto; y además, separar el ciclo de pesaje del de envío y ahorrar tiempo de ejecución del batch: al mismo tiempo que se realiza la nueva dosificación, el sistema transporta la receta previamente dosificada, que ha caído por gravedad, desde el tanque de pesa hasta el de invío .
D Un sistema de transporte (normalmente neumático, de aspiración) se encarga de transferir la receta terminada al siguiente punto de uso.
La precisión de dosificación estándar está garantizada <± 3%; La contaminación cruzada entre recetas se garantiza en <1,5%.
La siguiente figura muestra el diagrama de un sistema de dosificación de 15 batch/h para 23 componentes con 3 destinos finales.
DIAGRAMA DE RECORRIDO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN DE INGREDIENTES DE 15 BATCH/h para:
16 PRODUCTOS DE SACOS; 2 DE SILOS ; 5 DE BIG BAG; CON 3 DESTINOS FINALES
DOSIFICADOR MONO O MULTI-INGREDIENTE POR PÉRDIDA DE PESO
Este tipo de tecnología es especialmente adecuada en el caso de dosificación continua o cuando se deben efectuar un elevado número de ciclos/h. La dosificación ocurre para cada ingrediente restando el peso del material contenido en el tanque, aunque confluyan en un solo punto, los ingredientes se pueden dosificar al mismo tiempo. Por lo tanto, este tipo de tecnología permite dosificar una gran cantidad de ingredientes en un tiempo que se limita al ingrediente que requiere mayor tiempo de dosificación por cantidad o por la extrema precisión requerida.
La siguiente figura esquematiza una sistema de dosificación para aromatizantes en polvo en la producción de Pet food seco.
El aromatizante 'A' del big bag es transportado neumáticamente hacia un dosificador que funciona en batch hasta una mezcladora al vacío.
El aromatizante 'B' en sacos es transportado neumáticamente a un dosificador que funciona de forma continua hacia un mezclador en linea continuo.
En ambas líneas es posible dosificar el aromatizante 'C' en bolsas que es cargado manualmente.
En la línea que trabaja en continuo, la precisión de dosificación está garantizada +/- 3%.
En la línea de batch la precisión es <+/- 1%
DOSIFICACIÓN CONTINUA DE AROMATIZANTES EN POLVO EN UNA LÍNEA DE PRODUCCIÓN DE PET-FOOD SECO
DOSIFICACIÓN POR BATCH DE AROMATIZANTES EN POLVO EN UNA MEZCLADORA AL VACÍO PARA PET-FOOD SECCO
PRECISIÓN EN LA DOSIFICACIÓN
La dosificación de cada ingrediente se realiza mediante aumento o pérdida de peso. La precisión se expresa como una desviación porcentual del peso teórico. Por ejemplo, si la precisión requerida es ± 2% un ingrediente que requiere una dosis de 100 gramos, la cantidad real dosificada al final del ciclo debe ser de al menos 98 gr. o máximo 102 gr.
Está claro cómo la precisión de dosificación en un sistema automático es el parámetro de diseño que merece mayor atención, sobretodo en el campo alimentario y/o farmacéutico, porque deben ser tratados productos fundamentales para el éxito de la formulación o incluso peligrosos para la salud. del consumidor en caso de dosis excesiva o insuficiente.
La PRECISIÓN en la DOSIFICACIÓN está influenciada por dos elementos técnicos distintos que, sin embargo, interactúan entre sí para determinar el resultado final.
EL PESO
Ya sea que se trabaje por aumento o sustracción de peso, estamos en presencia de un equipo (tanque simple o todo el equipo) que debe ser pesado y monitoreado al instante para controlar el aumento o sustracción del producto a dosificar. Cuarenta años de experiencia y desarrollo continuo nos permiten lograr el resultado tecnológicamente más avanzado del sector:
CÉLULAS DE CARGA DE FLEXIÓN
De la marca Laumas Elettronica u otra bajo pedido, siempre que tengan las mismas características.
Fabricada en acero inoxidable AISI 420 o acero inox 17-4 PH
Certificado Atex II 2 D.
Standard OIML R60 C3 (error combinado ࣙ>= 0,02%) o C4 (error combinado +/- 0,013)
Grado de protección IP68
Sensibilidad 2 mV/V +/-0,1 %
Rango de temperatura de trabajo -10 / +40°C
3 CÉLULAS DE CARGA EQUIDISTANTES DEL CENTRO DE GRAVEDAD
SISTEMA DE NIVELACIÓN DE CÉLULAS DE CARGA
Para una perfecta eficiencia de las células de carga, deben estar pefectamente planas y libres de restricciones parásitas.
Además de lo anterior, el sistema utilizado por CRISTIANO TORRE también garantiza el autocentrado y la seguridad contra vuelcos.
MEMBRANA FLEXIBLE
ALIMENTAR
ESPESOR 0,4 mm
AISLAMIENTO FLEXIBLE ENTRE LAS PARTES FIJAS Y EL GRUPO PESADO
Siempre se presta especial atención a las conexiones flexibles para aislar el sistema pesado de las partes fijas: (las herramientas utilizadas para la dosificación y el equipo para recibir la cantidad pesada).
Conexiones flexibles inadecuadas pueden provocar una gran interferencia en la precisión del pesaje además de una contaminación cruzada entre recetas.
CONTROL AUTOMÁTICO DE LA EFICIENCIA DEL SISTEMA DE PESAJE
En una planta automática, los batch de procesamiento se suceden sin intervención humana.
Durante el procesamiento automático, pueden ocurrir fallas o anomalías en ciertos componentes que pueden causar serios errores en la dosificación de los ingredientes. Un inconveniente de este tipo puede causar daños económicos, incluso muy graves, ya que hace que todos los sucesivos batch procesados sean inutilizables.
Los tanques de pesaje utilizados por TORRE incluyen un sistema de control automático para la eficiencia general.
Se trata de un control que realiza el software de gestión en forma periódica o incluso al final de cada batch. Este control consiste en aplicar pesos de muestra en la balanza y verificar la correspondencia de la señal correspondiente, activando una alarma si es necesario.
VACIADO TOTAL - CONTAMINACIÓN CRUZADA
Cada batch de ingredientes debe vaciarse por completo sin dejar residuos internos que causen contaminación cruzada y errores de dosificación en el siguiente batch.
Todos los tanques de pesaje están pulidos internamente con una rugosidad superficial <0,6 µ.
Se presta especial atención a las tapas acceso de inspección y limpieza para asegurar una perfecta planitud interna sin ningún tipo de aspereza o agrietamiento.
Para mayor seguridad, cada tanque de pesaje o envío está equipado con un martillo neumático silencioso que, una vez vaciado, proporciona un golpe para hacer caer el polvo que ha quedado en las paredes debido a la electricidad estática.
AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO
Cuarenta años de experiencia, en colaboración con una empresa líder en el sector, nos permite ofrecer un servicio 'llaves en mano' con software de gestión de sistemas completamente personalizado e interconectado a través del intercambio de datos Ethernet con los sistemas existentes.
Sencillez de intervención en las recetas para su modificación, implementación, etc. gracias a una interfaz personalizada que permite interactuar con el proceso de producción de una manera sencilla e intuitiva.
Trazabilidad de todas las operaciones.
Software dedicado a la autocalibración automática del 'PESO EN VUELO' para cada ingrediente de cada receta.
AUTO CALIBRACIÓN AUTOMÁTICA DE PESO "EN VUELO"
LAS HERRAMIENTAS DE DOSIFICACIÓN
El uso de una herramienta de dosificación apropiada es una condición esencial para obtener una dosificación precisa y veloz.
Cuarenta años de experiencia con todo tipo de productos nos permiten tomar la decisión más adecuada para lograr el resultado deseado.
La herramienta más utilizada para productos en polvo es sin duda el tornillo de Arquímedes en la configuración que mejor se adapta a las características del material a dosificar.
Por ejemplo: un producto muy compacto dosificado con un tornillo sinfin con un eje central mácizo formará rápidamente un problema de aglomeración hasta impedir totalmente la dosificación. En este caso, la solución será utilizar un tornillo de sección cuadrada sin núcleo central. Se debe prestar especial atención a la higroscopicidad de los materiales. A menudo es necesario insertar un sistema de deshumidificación que pueda mantener este parámetro bajo control.
HERRAMIENTA DE DOSIFICACIÓN DESPUÈS DE HABER USADO CALÈNDULA EN POLVO
TORNILLO SINFIN SECCION CUADRADO SIN EJE
GRUPO DESHUMIDIFICADOR MUNTERS
En el caso de productos de dosificación con granulometría más gruesa y fluida, se utilizan dosificadores de canal vibratorio controlados electromagnéticamente.
