Por AJ Naber
Ingeniero de diseño sénior – Dorner Manufacturing
Una parte esencial de todo proceso de inspección alimentaria es la capacidad de quitar rápida y eficazmente cualquier producto dudoso del flujo de proceso. Y un componente clave de dicho proceso de inspección es la detección de metales. Una vez que se detecta el producto que está contaminado, hay varios métodos de retirada del producto, que pueden ir desde un sencillo mecanismo de parada en el momento de detección, hasta un sistema de mayor complejidad como puede ser un cabezal retraíble. La aplicación, y muchas veces el espacio disponible donde se ubicará el sistema transportador complementario, serán determinantes a la hora de elegir una opción.
Recientemente, diseñé un transportador con detección de metal y cabezal retraíble para un cliente dedicado a la producción de papas fritas congeladas. De acuerdo con la configuración de la línea de procesamiento existente, la mejor opción para su aplicación era un transportador retraíble. El transportador funciona principalmente en posición extendida y a medida que las papas fritas pasan con éxito por el detector de metales, siguen su recorrido sobre el transportador extendido hasta un transportador de retiro. Cuando el sistema de detección de metales detecta la presencia de metal en el flujo de papas fritas, el transportador de cabezal retraíble se contrae y produce un espacio que permite que el producto caiga sobre un segundo transportador que se encargará de desecharlo.
El montaje del cabezal retraíble usa un diseño de estilo cajón. La estructura del cabezal retraíble está guardada dentro del armazón del transportador, montado sobre rieles guía de acero inoxidable. Durante el funcionamiento normal, cuando las papas fritas siguen su recorrido exitoso a través del sistema de detección de metales, el cabezal retraíble está totalmente extendido. Para retraer el cabezal, se acciona un cilindro neumático de acero inoxidable, que lleva el cabezal de 14 in (35,56 cm) dentro del transportador, que a su vez luego permite que el producto rechazado caiga.
De acuerdo con los parámetros de la aplicación, el cabezal retraíble era la opción más eficaz y eficiente para ese cliente. Si bien es verdad que ese transportador con detección de metales fue uno de los más complejos que he diseñado, la mayoría suelen ser bastantes sencillos y simples.
Como dije antes, la meta de un sistema transportador con detección de metales es quitar de manera eficiente el producto contaminado, y el diseño más básico para hacerlo es la detención en el momento de detección. Cuando el detector de metales indica que hay un producto dudoso, la línea del transportador se detiene, lo que permite que un operador quite de manera manual el producto. Una vez hecho, el operador activa la línea y se reanuda la producción. Este diseño es el más sencillo y por lo general, el menos costoso disponible.
No obstante, muchas líneas de procesamiento utilizan una mayor automatización, lo que exige algún tipo de mecanismo de rechazo que trascienda la intervención humana. Algunos de los mecanismos de rechazo comunes presentes en sistemas transportadores con detección de metales son el empuje por detección, el chorro de aire y los brazos de remoción.
Tal como su nombre lo indica, el empuje por detección es un mecanismo de empuje instalado en el lateral del transportador. La parte frontal del empujador se acciona (por lo general de manera neumática) cuando el detector de metales indica que hay un producto que debe rechazarse. El “empujón” se sincroniza con el flujo de productos, de manera que cuando el producto indicado se encuentra a la altura del empujador, se activa para eliminarlo dentro de un recipiente de productos rechazados o para enviarlo a un transportador de rechazos independiente desde donde se lo elimina.
El sistema con chorro de aire funciona de manera semejante al empuje por detección. En lugar de utilizar un empujador, el producto que se ha indicado como defectuoso se retira del transportador con un chorro de aire. Este tipo de mecanismo de rechazo es perfecto para productos de poco peso que requieren un rechazo más limitado.
Un brazo desviador se balancea a través del ancho de la banda transportadora para guiar el producto rechazado hacia un carril o un recipiente de rechazo para su desecho. Los materiales a granel son más apropiados para el rechazo por desvío, ya que cada vez que se acciona el brazo se rechaza una sección del producto.
Los tres mecanismos de rechazo funcionan bien para eliminar un producto dudoso de la línea de procesamiento, si bien serán la naturaleza de la aplicación y el tipo de producto que se analiza lo que determinará cuál de los mecanismos es el mejor.
El área comprendida dentro del detector de metales por el que se desplaza el producto se conoce como la apertura. Dentro de la apertura debe haber espacio suficiente para el transportador y el producto. La mayoría de los detectores de metales requieren de una zona sin metales de aproximadamente 1,5 veces la altura de la apertura. Esta limitación plantea un desafío, ya que todo lo que se encuentra en el sistema transportador dentro de esta zona libre de metal debe estar hecho, indefectiblemente, de plástico.
El armazón del transportador (de acero inoxidable) debe estar dividido para que haya plástico en ese espacio y dentro de la zona sin metal. Es por este motivo que es importante que el sistema de detección de metales tenga la medida correcta. Los clientes con frecuencia se acercan para contarnos que necesitan integrar un detector de metales existente o que tienen comprado con equipos transportadores nuevos, pero tienen el problema de que la apertura es bastante más grande de lo que exige la aplicación. Funcionará como se debe igual, pero la zona libre de metal es más grande, lo que puede limitar algunas de las opciones que hay disponibles para el transportador y el sistema de rechazo. Recomiendo que se tengan en cuenta todos los equipos complementarios, incluidos los transportadores y el método de rechazo en el momento que se seleccione un detector de metales para una línea de procesamiento. Piense en el detector de metales y la línea del transportador como un solo componente integrado.
Si se selecciona un detector de metales con una apertura que puede ser demasiado grande para el producto también puede limitar el espacio donde se pueden montar los accesorios en el armazón del transportador. Recuerde que una apertura mayor proyecta una zona libre de metales de mayor tamaño alrededor de todo el sistema. Y si el sistema de detección de metales está situado en un espacio relativamente cerrado, es posible entonces que el espacio disponible sobre el armazón para colocar los mecanismos de rechazo sea limitado. Desde el punto de vista de la ingeniería, siempre es un desafío lograr que el sistema sea tan sanitario y compacto como es posible, al tiempo que se logra lo que desea el cliente.
En última instancia, cualquier diseño que creemos debe ser seguro, y muchas veces, la seguridad y la limpieza no van de la mano. De manera ideal, deseamos que haya la menor cantidad posible de intervención humana en los mecanismos de rechazo, por lo que agregaremos varias protecciones para eliminar el acceso a las zonas peligrosas. Sin embargo, con cada componente que se agrega al transportador se puede disminuir el nivel total de limpieza. Es un trabajo de equilibrio. Nuestro trabajo es diseñar un sistema transportador de detección de metales que sea delgado, optimizado y sin interrupciones, pero que al mismo tiempo ofrezca el nivel más alto de seguridad.
No hay dos sistemas transportadores con detección de metales que sean idénticos. No obstante, cuando las especificaciones son precisas, pueden sumar valor y eficiencia a cualquier línea de producción.
