Производство макаронных изделий

У производителя оборудования для производства макаронных изделий возникла необходимость использования кабелей со штепсельными коннекторами вместо постоянно подключаемых. Поэтому, в соответствии с особенными требованиями заказчика, компания LAPP разработала коннектор из специального медного сплава.

Конечно, можно приготовить пасту “от” и “до” своими руками, но, согласитесь, что намного проще купить ее в супермаркете, чтобы в любой момент протянуть руку к кухонному шкафчику и бросить их в кипящую воду. Но, для обеспечения долгосрочноти хранения в упаковке, очень важно их тщательно высушить. После перемешивания смеси воды, клейковины и пшеницы твердых сортов формируются макаронные изделия. Далее они попадают в сушильное помещение высотой 6 метров и длиной 20 метров, где спагетти и длинная лапша свешиваются со специальных держателей при температуре от 100 до 130 °C. Этот процесс может влиять на качество продукции: чем он дольше, тем лучше качество, но, соответственно, выше цена. Большинство макаронных изделий высушиваются на протяжении, приблизительно, трех часов.

Вентиляторы на потолке большого сушильного помещения обеспечивают равномерное поступление горячего воздуха. Ранее двигатели этих вентиляторов подсоединялись к сети питания при помощи неизолированных концов кабелей, которые крепились болтами в клемах. Но этот метод имеет свои недостатки. Даже опытным электрикам нужно время, чтобы подсоединить один вентилятор, а в каждой сушильной системе их много. Менее опытным требуется еще больше времени и существует риск перепутать провода. Также возможна вероятность выхода из строя оборудования с необходимостью его замены, при этом час простоя означает несколько тонн непроизведенной продукции и финансовые потери компании.

Именно поэтому один из заказчиков продукции компании LAPP решил использовать коннекторы EPIC®  для подсоединения своих вентиляторов. Эта компания является одним из ведущих производителей светового обрудования для изготовления макаронных изделий, а ее машины могут полностью занять большое производственное помещение. Для следующего поколения компания решила использовать коннекторы, которые обеспечивают быстрое и правильное подключение и оперативную замену вентиляторов. Первая попытка использования обычных коннекторов оказалась неудачной, поскольку они не могли долго выдерживать химические и тепловые нагрузки. В отличии от других производственных процессов в пищевой промышленности, оборудование для изготовления макаронов не обязательно должно выдерживать агрессивные способы чистки. Но во время сушки из продукции испаряется молочная кислота, которая может вызывать коррозию поверхности. Обычные коннекторы с корпусами, изготовленными из литого цинка, не являются применимыми в такой среде, даже с защитным покрытием.

Компания LAPP – ведущий производитель интегрированных решений и соединений на мировом рынке. Инженеры компании LAPP были приглашены посетить производство одного из производителей макаронных изделия для ознакомления с работой его сушильных систем и разработки предложений для нового способа подключения вентиляторов. Заказчику было необходимо получить прагматичное решение, которое обеспечивает достаточную стойкость к влажному кислотному воздуху в сушильном помещении и при этом с невысокой ценой. Обычные решения не обеспечивали достаточную стойкость, а коннекторы из нержавеющей стали – слишком дорогие.

Инженеры компании LAPP нашли оптимальный вариант – использование специального медного сплава, который выдерживает необходимые температуры и одновременно его достаточно просто обрабатывать механически.  Поэтому стоимость такого материала не намного выше стоимости обычного. Поскольку коннекторы не контактируют непосредственно с макаронными изделиями, то нет потребности обязательно использовать материалы одобренный к использованию в пищевой промышленности Федеральным управлением США по надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA). Также они чистятся механическим методов без использования воды или химических средств для чистки.

Возможным альтернативным материалом с необходимой химической стойкостью мог бы быть пластик. Но пластиковые корпуса без покрытия не защищают от электромагнитного излучения. Заказчику было необходимо использование двигателей с управляемой скоростью вращения, которые требуют использование экранированных кабелей, а большинство пластиковых материалов не имеют достаточной механической стойкости, которая важна для обеспечения герметичности соединения на протяжении многих лет использования оборудования. Медный сплав оказался идеальным компромиссным вариантом, ведь он обеспечивал постоянную химическую стойкость против молочной кислоты, хорошие характеристики экранирования от электромагинтного излучения и механическую стойкость. Такие коннекторы немного дороже обычных, но значительно дешевле чем аналоги из нержавеющей стали. Для сравнения: коннектор из нержавеющей стали стоит в три-пять раз дороже обычного. “Совместно с заказчиком мы разработали систему соединения и проводили ее тщательное тестирование на протяжении года. В пищевой промышленности важно предусмотреть все возможные случаи и провести испытания”, - говорит Йоахим Штробель (Joachim Strobel), руководитель разработки и производства систем соединений EPIC® в компании LAPP.

Во избежание накопления пыли, коннектор  EPIC® был разработан так, чтобы у него было как можно меньше краев и углов, согласно общим принципам обеспечения гигиеничности конструкции. В этом медный сплав также предоставляет перечень преимуществ. Он имеет гладкую поверхность, без покрытия, которое могло бы отслаиваться и падать в зону, где находится пищевая продукция. По сравнению с ним нержавеющая сталь имеет шероховатую поверхность, которую можно сделать более гладкой только путем интенсивной дополнительной обработки.

Конечно, надежность соединения определяется  его наиболее слабым звеном, потому она зависит не только от коннектора. Другими словами, необходимо уделять внимание и кабелю в том числе. Если он слишком тонкий или качество его поверхности является неудовлетворительным, он может перемещаться внутри коннектора, что вскоре приведет к его износу. Как и сам коннектор, кабель также должен выдерживать механические нагрузки, действие молочной кислоты и высокой температуры. Компания LAPP предложила кабели с силиконовй оболочкой, стойкие к животным и растительным жирам, маслам и способным выдерживать температуру до 180 °C. Во избежание ошибок во время сборки, LAPP рекомендует использование предварительно собранных комплектов кабелей и коннекторов. Для уплотнения внутри коннектора был использован лучший материал с широким перечнем сфер применений – фторкаучук.

Заказчик проводил испытания нового коннектора с запатентованной формой на одной из своих производственных систем на протяжении одного года. После успешного тестирования он был одобрен к использованию. Новые коннекторы будут использовать в вентиляторах следующего поколения сушильного оборудования. “Мы видим большой потенциал этой конструкции коннектора для его использования в других процессах пищевой промышленности, возможно, даже его вариантов из нержавеющей стали”, говорит Йоахим Штробель. Он объясняет, что производители пищевого оборудования часто не знают какими средствами для чистки оборудования будут пользоваться их заказчики. Этого не знают даже сами производители пищевой продукции, ведь за чистку оборудования обычно отвечают субподрядчики, которые не всегда дают точную информацию о веществах, которыми они пользуются. Но этот пример показывает, что работая непосредственно с заказчиком, инженеры компании LAPP могут найит правильные решения.