Ghid rapid pentru soluţii constructive de rulmenţi pentru uz alimentar

Condițiile de funcționare din fabricile de procesare a alimentelor pun serios la încercare carcasele cu rulmenți (cunoscute și sub denumirea de „rulmenți montați în lagăre”). În general, umiditatea și utilizarea substanțelor chimice agresive de curățare și igienizare creează un mediu foarte coroziv pentru componentele metalice. În plus, jeturile de apă de înaltă presiune pot disloca garniturile de etanșare a rulmenților, oferind astfel posibilitatea agenților contaminanți de a pătrunde în rulment sau provocând spălarea sau diluarea lubrifiantului. În astfel de condiții, majoritatea rulmenților au o durată de funcționare relativ scurtă.

După cum știu mulţi operatori din fabrici de procesare a alimentelor, defectarea rulmenţilor poate duce la întreruperi neplanificate a funcţionării utilajelor și la riscul contaminării alimentelor: Un rulment defect poate elibera unsoare în mediul alimentar. În cazuri mai extreme, componentele din plastic sau metal (de exemplu, suportul garniturii de etanșare, colivia rulmentului sau elementele rulante) pot ajunge să fie eliberate în exteriorul car­casei și pot contamina alimentele.

• FOTO. Chiar și o cantitate mică de unsoare provenită de la rulmenți poate provoca mari probleme producătorilor de alimente atunci când survine contaminarea alimentelor procesate.

Desigur, o întreţinere preventivă adecvată poate crește timpul de funcţionare până la apariţia unor defecţiuni. De obicei, această întreţinere implică lubrifierea periodică a rulmenţilor. Ungerea periodică acoperă pierderile de lubrifiant datorate spălării și, într-o oarecare măsură, elimină contami­narea. Cu toate acestea, lubrifierea periodică a unui rulment este foarte costisitoare având în vedere costul forţei de muncă și a lubrifiantului în sine, existând totodată riscul unor scurgeri ulterioare ale lubrifiantului, deoarece excesul de unsoare va fi eliminat atunci când rulmentul se rotește.

Din punct de vedere al siguranţei, carcasele cu rulmenţi trebuie curăţate eficient pentru a elimina reziduurile alimentare. Cu toate acestea, proce­ proce­sul de curăţare nu acoperă eficient degajările și crevasele de la suprafaţa carcaselor sau zonele ascunse de pe suprafeţele de prindere, unde bacte­riile se pot adăposti și se pot dezvolta, creând astfel un risc major pentru apariţia unui focar de infecţie alimentară. În unele fabrici, se practică utilizarea capacelor de protecţie pentru carcase, în primul rând pentru siguranţa operatorilor utilajelor, dar și pentru a proteja rulmenţii de efectele spălării. Dar capacele de protecţie nu pot împiedica complet eliberarea în mediu a lubrifianţilor și pot colecta reziduuri de unsoare și umezeală (unde bacteriile se pot dezvolta) chiar și atunci când sunt echipate cu un orificiu de drenaj.

Pentru a ajuta operatorii din fabricile de pro­cesare a alimentelor și constructorii de utilaje ali­mentare să înţeleagă mai bine opţiunile de rulmenţi pentru uz alimentar care le sunt disponibile, Timken oferă o privire rapidă asupra diferitelor tipuri de car­case cu rulmenţi pentru toate etapele de procesare a alimentelor, oferind sfaturi despre ce trebuie să cunoaștem atunci când este nevoie de o soluţie mai puternică:

Articulații sferice din polimer

Carcasele cu articulaţii sferice din polimer sunt proiectate folosind diverși polimeri special formulaţi. Acești rulmenţi fără ungere sunt intrin­sec rezistenţi la spălare și coroziune și tind să depășească performanţele rulmenţilor cu bile standard în ceea ce privește durata de funcţionare, necesitatea de întreţinere și siguranţa alimentelor, în special în aplicaţii cu cerinţe severe de curăţare și igienizare. Unele tipuri de articulaţii sferice utilizează un polimer albastru, detectabil optic, pentru o siguranţă sporită a alimentelor, în timp ce altele folosesc polimeri specific formulaţi pentru a oferi performanţe fiabile în aplicaţii cu viteze, sarcini și temperaturi mai mari.

• Utilizare optimă: aplicaţii cu viteză moderată și fără încărcări (de exemplu, benzi transportoare modulare, containere basculante, mixere, injec­toare, congelatoare, role antrenate pentru cuptoare, palete pentru friteuze)
• Căutaţi: carcase cu articulaţii sferice, care sunt interschimbabile cu carcasele cu rulmenţi cu bile standard din industrie și care oferă o bucșă de strângere pentru arbore, din oţel inoxidabil, pentru a bloca axial carcasa pe arbore și a oferi o suprafaţă de sprijin optimă pentru articulaţia sferică.

• FOTO. Anumite articulații sferice din polimer sunt proiectate într-o soluție constructivă igienică, pentru a funcționa în contact direct cu alimentele.

Rulmenți cu bile cu lubrifiant solid

Există rulmenţi cu bile prevăzuţi cu un lubri-fiant solid. Lubrifiantul solid constă într-o matrice polimerică microporoasă, impregnată cu ulei, care umple complet spaţiul liber din interiorul rulmen­tului și eliberează continuu o cantitate adecvată de lubrifiant. Acest tip de lubrifiere oferă nume-roase beneficii. În primul rând, umplerea completă a spaţiului liber din rulment oferă o protecţie suplimentară împotriva pătrunderii contaminării, îmbunătăţind astfel fiabilitatea rulmentului. În al doilea rând, natura solidă a lubrifiantului evită complet riscul de scurgere și, prin urmare, contami­narea alimentelor. În final, acest tip de lubrifiant nu necesită relubrifiere periodică, economisind din costurile de întreţinere.

• Utilizare optimă: transportoare cu bandă plană, utilaje de preparate pane, feliatoare, detec­toare de metale, agitatoare
• Căutaţi: un lubrifiant solid care oferă rezistenţă chimică mai mare atunci când spălarea implică agenţi de curăţare foarte agresivi; pen­tru mașinile de copt este recomandat un lubrifiant solid care să reziste la temperaturi mai ridicate.

FOTO. Lubrifiantul solid din polimer elimină problemele cauzate de unsoarea din rulmenții cu bile.

Carcase în construcție igienică

Carcasele cu rulmenţi, proiectate conform principiilor de proiectare pentru igienă mărită, intro­duc o soluţie constructivă solidă și cu muchii rotunjite, precum și un finisaj neted al suprafeţelor, care evită complet zonele în care ar putea apărea depunerea alimentelor, contribuind astfel la asigu­rarea unei curăţări eficiente. Din același motiv, este utilizat marcajul cu laser pentru a imprima toţi iden­tificatorii produsului (în mod diferit faţă de standar­ dul din industrie care presupune utilizarea literelor/numerelor reliefate sau adâncite). Carcasele din polimer albastru, detectabile optic, sunt de ase­menea disponibile pentru detectarea eficientă a corpurilor străine din alimentele procesate.

• Utilizare optimă: orice poziţie dintr-o zonă de procesare unde igiena este un factor foarte important; locaţii critice, conform normelor HACCP, în care siguranţa alimentară absolută este o necesi­tate, cum ar fi arborii transportoarelor situaţi deasu­pra alimentelor procesate
• Căutaţi: o certificare de proiectare privind igiena cum ar fi Certificatul de conformitate a uti­lajului eliberat de Departamentul pentru Agricultură din SUA (USDA Equipment Acceptance); carac­teristici de proiectare, cum ar fi talpa de prindere cu supraînălţare integrată, care evită dezvoltarea bacteriană între spatele carcasei și cadrul utilajului.

• FOTO. Carcasele în construcție igienică ajută fabricile certificate conform stan-dardului ISO 22000 să îmbunătățească siguranța generală a procesării ali­mentelor.

O carcasă solidă pentru rulmenţii de uz alimentar

Cât de mult puteţi economisi dacă adoptaţi o soluţie de rulmenţi pentru uz alimentar? Să luăm ca exemplu o fabrică de procesare a cărnii în care spălarea zilnică a cauzat defectarea rulmenţilor cu bile rezistenţi la coroziune de pe benzile transpor­toare modulare, din cauza pătrunderii detergentului și coroziunii. A fost necesară înlocuirea rulmenţilor de două ori pe an, la un cost de 1.800 USD pentru fiecare bandă transportoare (inclusiv relubrifierea de două ori pe săptămână). În plus, poziţia unor rulmenţi (aflaţi direct deasupra zonelor cu alimente în procesare) a reprezentat un potenţial de contami­nare cu unsoare sau corpuri străine.

La momentul redactării acestui articol, rulmenţii pentru uz alimentar (care constau dintr-o articulaţie sferică din polimer, cu o bucșă de strân­gere pentru arbore din oţel inoxidabil) lucrează de mai mult de doi ani în această fabrică, fără să fi fost nevoie de reparaţii sau de relubrifiere periodică și fără să prezinte un risc pentru produsele procesa­torului de alimente. Întreprinderea de procesare nu mai este afectată de rulmenţi defecţi și astfel sunt economisiţi 1.160 USD în costuri de întreţinere per bandă transportoare, pe an (x 6 benzi = 6.960 USD).

Dacă adăugăm folosirea acestui tip de rulmenţi și pentru alte aplicaţii critice dintr-o fabrică, economiile generate de rulmenţii pentru uz alimentar pot atinge cu ușurinţă zeci sau chiar sute de mii de dolari anual, reducând, în același timp, întreruperile în derularea normală a operaţiunilor de procesare.

• FOTO. La utilajele de procesare și ambalare, rulmenții pentru uz alimentar pot ajuta strategiile de conformare cu normele HACCP, pot îmbunătăți timpul de funcționare și pot reduce costurile totale de operare.

Alegeţi cu înţelepciune

Indiferent de piaţă sau industrie, majoritatea operatorilor de utilaje sunt obișnuiţi să solicite și să folosească același tip de rulmenţi cu care au fost dotate iniţial mașinile (în multe cazuri, acum 10 sau 20 de ani) și este posibil ca, puţine reziduuri de rugină sau unsoare să pară că nu prezintă un risc serios pentru operatorii din aceste fabrici, care nu s-au confruntat niciodată cu o problemă până acum.

Cu toate acestea, deoarece standardele de audit privind siguranţa alimentelor devin din ce în ce mai stricte, în prezent există multe practici care erau acceptabile cu doar câţiva ani în urmă, însă acum nu mai sunt permise. Una dintre aceste practici este ignorarea riscului real pe care îl poate prezenta un rulment, inclusiv pericolul de con­taminare. Chiar și o cantitate mică de resturi ali­mentare, ascunsă în partea inferioară a carcaselor rulmenţilor, poate deveni o mare problemă în timp.

Organizarea unei sesiuni de verificare cu un expert de încredere este o modalitate excelentă de a cunoaște mai bine situaţia rulmenţilor. Un audit pentru utilajele critice și locaţiile rulmenţilor poate dura doar câteva ore și poate duce la o listă lungă de recomandări pentru o operaţiune sigură de procesare a alimentelor.

Este încă un pas către crearea unei fabrici de procesare a alimen­telor mai productivă, în care profiturile nu sunt afectate de evenimente de întreţinere neașteptate, focare bacteriene sau rechemări de produse alimentare.

Compania Timken ajută clienţii de pe majoritatea pieţelor să asigure o funcţionare mai fiabilă prin îmbunătăţirea performanţelor rulmenţilor din utilajele critice. Mai exact, în industria alimentară sunt necesari rulmenţi mai siguri pentru alimente, special proiectaţi pentru medii de operare severe.