Du behöver bara promenera nedför dryckesgången i din lokala butik för att veta att drycker på flaska har blivit en konsumtionsvara och att utbudet av produkter är överväldigande.
Den växande efterfrågan på drycker på bekväma platser: arbete, skola, gym, transport, fritid – drivs av den globala trenden mot urbanisering, som i sin tur drivs på av obönhörlig befolkningstillväxt. Oundvikligen ökar snöbollskonsumtionen trycket på tillverkarna, och även på de maskiner som de är beroende av.
Inte konstigt att dryckesindustrin blir allt mer konkurrenskraftig. Det är vanligt att tillverkare kräver 24-timproduktion, vilket ger lite tid för underhåll och kräver att underhåll utförs medan utrustningen fortfarande är i drift. Maskinfel har en dramatisk inverkan på tillgängligheten – målet om övergripande utrustningseffektivitet (OEE) på 80 procent eller högre krockar ofta med en verklighet på cirka 60 procent.
En av de mest kritiska tillämpningarna som bestämmer övergripande OEE vid tillverkning av drycker är själva fyllningsmaskinen. Inför att fylla en glasflaska, burk, påse, tub, PET och mer med allt från vatten eller te till smoothies och yoghurt, förväntar sig marknaden påfyllningsutrustning som är exakt, mångsidig, hygienisk och pålitlig, även vid kontinuerlig drift, vid höga hastigheter och utan planerade underhållsuppehåll.
Den här artikeln utforskar ett nytt tillvägagångssätt och överväger potentialen hos automatiserade smörjsystem och smörjmedel av livsmedelskvalitet i dryckespåfyllningsmaskiner. Dessa egenskaper hos dryckesproduktion kräver effektiv smörjning av rörliga delar. SKFs kunder i branschen listar ofta följande aspekter av smörjningar som är avgörande för prestanda hos fyllningsmaskiner.
Fyllningsmaskiner och smörjning
• För lite fett: Brist på smörjmedel förkortar livslängden för lagret och maskinen. Både under- och översmörjning kan bero på oprecis dosering, men också på att vissa smörjpunkter helt enkelt glöms bort, speciellt de som är svåra att nå eller inte kan komma åt medan maskinen är i rörelse.
• För mycket fett: Den största risken här är kostsam kontaminering av produkten. Men ännu mer kritiska incesttermer är att fett kan komma in i vattnet som används för att rengöra maskinen, vilket kräver vattenbehandlingsprocesser för att uppfylla miljöbestämmelserna.
• Komplexitet: En påfyllningsmaskin kan ha upp till 80 smörjpunkter, av vilka många är placerade inuti roterande mekaniska delar och därför omöjliga att komma åt medan maskinen är igång. Manuell åtkomst kan kompliceras av säkerhetsproblem. Komponenterna varierar och deras effektiva smörjning kan vara komplex. Ett exempel är kugghjul, vars smörjning är grundläggande för maskinens prestanda.
• Korrosion: Smörjsystem kanske inte är utformade för att fungera under de aggressiva förhållandena i dryckesindustrin, såsom hög luftfuktighet, vilket leder till korroderade doseringsanordningar, smörjnipplar och rörledningar. Frekvent högtryckstvätt är obligatoriskt på tappningslinjer och utgör en verklig utmaning för tappningsmekanismernas integritet och deras smörjning. Det säger sig självt att korrosion är skadligt för tillverkningsanläggningar för drycker.
Automatiserade lösningar
Centraliserade, automatiska smörjsystem (ALS) har potential att öka maskintillgängligheten samtidigt som man minskar beroendet av knappa talanger. Dessa system ger rätt mängd smörjning vid rätt intervall, minimerar friktion och slitage och optimerarlageroch maskinernas livslängd. Designad för att smörja enskilda maskiner eller hela anläggningar, ger ALS korrekt, exakt smörjmedelspåfyllning till alla nödvändiga punkter, vilket möjliggör en rad fördelar i processen.
En intelligent maskin, gjord av icke-korrosiva material, har därför potential att eliminera de vanliga problemen som anges ovan. Genom att leverera rätt smörjmedel, i rätt mängd, vid rätt tidpunkt till rätt smörjpunkt, tar automatisering bort mänskliga fel, förenklar smörjhanteringen avsevärt, minskar smörjmedelsförbrukningen och förbättrar därmed den totala effektiviteten i tappningsprocessen.
Innan vi beskriver de olika typerna av automatiserade system för fyllningsmaskiner, låt oss undersöka de viktigaste faktorerna som bestämmer det korrekta valet av lösning:
• Mått: Påfyllningsmaskinens storlek avgör antalet smörjpunkter och därmed den totala smörjmedelsförbrukningen.
• Variation: Det valda systemet måste ha kapacitet att leverera en exakt mängd fett eller olja till varje smörjpunkt, vilket kan variera beroende på vilken del av maskinen som ska smörjas.
• Tekniska parametrar: Systemet måste ta hänsyn till mottryck vid smörjpunkterna, drifttemperaturintervall, valet av själva smörjmedlet, matarpumpens drivenergi, styrning och övervakning.
• Typ av mekanismer som ska smörjas: Lager, växlar, väljarskruvar mm.
• Fabriksmiljö: I de flesta fall är komponenter i rostfritt stål viktiga för att undvika korrosion. Men inte alla automatiserade smörjsystem använder korrosionsfria material.
Typer av automatiserade smörjsystem
Enrads automatiska smörjsystem
En pump levererar smörjmedel till en (justerbar) doseringsanordning som servar smörjpunkterna och levererar en exakt mängd fett eller olja. Enkellinjessmörjsystem kan användas för att serva en maskin, olika zoner på en maskin eller flera separata maskiner. Övervakning sker av sensorer som övervakar systemtryck och skickar signaler till styrenheten vid förinställda kritiska värden. Styrenheten möjliggör att smörjningen utlöses automatiskt med förutbestämda intervall. Enkellinjessmörjsystem kan betjäna upp till 900 smörjpunkter i maskiner över avstånd på upp till 100 meter. Mindre system matas av kompakta pumpenheter inkl. smörjmedelsbehållare, större system matas av fatpumpar. Installationen är enklare än med ett progressivt fettsmörjsystem, men den initiala investeringen i ett fettsmörjsystem med en rad kan vara högre.
Progressiva automatiska smörjsystem
Detta är det vanligaste smörjsystemet inom livsmedels- och dryckesindustrin. Den kan användas på små till medelstora maskiner med spridda smörjpunkter som kräver varierande mängder fett eller olja. Progressiva smörjsystem består av en pump ansluten till en primär doseringsanordning, varifrån utlopp är anslutna via rör eller högtrycksslangar till påfyllningsmaskinens smörjpunkter. Pumpen tillför smörjmedel till mätaren, vilket delar upp smörjmedlet i fördefinierade mängder, som i sin tur pumpas till smörjpunkterna eller – alternativt – till inloppet av en sekundär doseringsanordning, vilket gör att fler punkter kan smörjas. Progressiva smörjsystem kan dispensera en exakt, uppmätt mängd smörjmedel till upp till 150 smörjpunkter över avstånd på cirka 15 meter.
99,5 procent av de drivna dryckespåfyllningsmaskinerna är manuellt smorda
Även om det finns en initial kostnad för att installera en ALS, kan avkastningen på investeringen komma snabbare än man kan anta. För det första sänks arbetskostnaderna avsevärt. Men det finns också avsevärda besparingar genom minskad stilleståndstid och förlängd komponentlivslängd. Det finns inget behov av att stoppa maskinen för smörjning, bara för att hålla systemet fyllt och underhållet, så effektiviteten förbättras. Smörjning som sker medan lagren roterar förbättrar också fördelningen av smörjmedel. En liten mängd fett fortsätter att flyta och håller föroreningar ute även när maskinen körs i en tuff miljö.
Avkastning på investeringar
Smarta sensorer och digitala mätapparater gör det också möjligt att hela tiden övervaka hela smörjprocessen. Övervakning och kontroll är avgörande för en effektiv drift av smörjsystem. Installerade i kombination med intelligenta övervakningsenheter kan automatiska smörjsystem underlätta ekonomisk och optimal smörjning. Den resulterande informationen kan ge operatörer avancerad varning om smörjning eller maskinfel, vilket gör det möjligt att vidta förebyggande åtgärder. Potentialen hos automatiska smörjsystem för fyllningsmaskiner kan mätas i ekonomiska termer:
• Ökad tillgångstillgänglighet: Med tillförlitligheten som kommer med automatsmörjning reduceras frekvensen och varaktigheten av stillestånd på grund av mekaniska fel kraftigt. SKF har erfarenhet av applikationer där stilleståndsminskningen har varit upp till 80 procent.
• Lägre förbrukning av reservdelar: Med eliminerade smörjfel minskar den årliga förbrukningen av reservdelar som lager, kedjor och kugghjul i genomsnitt med cirka 50 procent, enligt SKFs erfarenhet.
• Minskade underhållskostnader: noggrann och lämplig smörjning tar bort en av huvudorsakerna till maskinfel.
• Högre hastighet: En tappningsanläggning kan så mycket som dubbla hastigheten på en spiraltransportör, eftersom automatiskt smorda transmissionskedjor kan gå snabbare utan att skada flaskorna.
Det finns ett antal fördelar med automatiserade smörjsystem:
• Högre produktivitet: Bortsett från den ökade maskinens drifttid, gör minskningen av arbetskraft som krävs för att utföra rutinsmörjning automatisering till en självklar väg till ökad effektivitet.
• Förbättrad hälsa och säkerhet: Arbetare utsätts inte längre för potentiella faror vid manuell smörjning av maskiner under drift.
• Lägre risk för produktkontamination: automatisering eliminerar risken för att förorena drycker genom översmörjning.
• Snabb avkastning på investeringen: Alla ovanstående faktorer kombineras för att ge en snabb avkastning på investeringen i automatiserade smörjsystem för dryckespåfyllningsmaskiner.
Efterlevnad av livsmedelssäkerhetsbestämmelser
Reglering påverkar i allt högre grad den globala mat- och dryckesproduktionen, med striktare regler för matberedare för att ändra sina processer eller modifiera sina maskiner. I vissa länder är rostfritt stål redan obligatoriskt för viktiga maskindelar. Komponenter för användning i fuktiga utrymmen måste vara korrosionsfria och mottagliga för högtryckstvätt. Hälsoproblemen ökar också när det gäller användningen av olämpliga smörjmedel vid tillverkning av mat- och dryckesprodukter. Smörjmedlen i sig måste därför vara certifierade som säkra för tillfällig kontakt med föremål som ska konsumeras av människor och överensstämma med kostspecifikationerna för världens stora religioner. Uppgradering till automatiserad smörjning kan ge ytterligare fördelar med överensstämmelse med befintliga eller förväntade bestämmelser. Komponenter ska vara belagda i rostfritt stål eller inrymmas i ett rostfritt stålskåp, vilket säkerställer att migration av föroreningar sker, om överhuvudtaget, i helt ofarliga mängder.
Slutsats
SKFs och Lincolns smörjprodukter, system och tjänster är tillgängliga via ett globalt nätverk av distributörer, med stöd av en enhetlig säljorganisation runt om i världen för att erbjuda nyckelfärdiga lösningar och omfattande eftermarknadsstöd, inklusive smörjmedel av livsmedelskvalitet som är skräddarsydda för dryckessektorn. Vi är engagerade i din framgång genom att optimera din smörjhantering.
Om författaren: Carlos Valderrama är baserad i Bogotá och i sin roll som Global Offer Manager för livsmedels- och dryckesindustrin inom SKF Lubrication Management stödjer han ett antal kunder i att säkerställa smidig och säker drift.
Mer information:
Marginal Bearing är ett professionellt företag för holistisk lösning av teknologier för självsmörjande och försmorda glidlager. Marginallager finns i Jiashan, Zhejiang, där är basen för tillverkning av självsmörjande och försmorda glidlager i Kina.
www.marginalbearing.com
Topprankade produkter rekommendation:
MG-1A Aluminiummatriskompositlager:
MG{{0}}A är ett kompositmaterial av PTFE-tejp på aluminiumskal, PTFE är tejp upp till 0,20 mm tjocklek, vilket gör att lagret kan dimensioneras efter fixering, samtidigt som det tjocka PTFE-skiktet isolerar buller . Lagret används allmänt i OA-maskiner, stötdämpare för lätt designcykel.
https://www.marginalbearings.com/aluminum-matrix-composite-bearing/mg-1a-aluminium-matrix-composite-bearing.html
