Il settore del beverage sta vivendo una fase di trasformazione nella definizione e nella scelta delle soluzioni dei processi tecnologici che caratterizzano in particolare gli impianti di riempimento (le filling machine) grazie anche all’impulso della digitalizzazione. Ai fini della competitività delle possibili soluzioni è importante capire quali sono gli elementi, le caratteristiche e le applicazioni delle componentistiche meccaniche e di automazione che concorrono a migliorare le prestazioni delle tecnologie relative ai processi di riempimento.
Le macchine riempitrici utilizzate per l’imbottigliamento delle bevande, i cosiddetti filler, e le relative soluzioni impiantistiche che caratterizzano sia le fasi specifiche del riempimento, tappatura e etichettatura e sia le successive fasi di movimentazione e confezionamento, adottano tecnologie sempre più sofisticate per riempire le diverse tipologie di contenitori, principalmente bottiglie di vetro e/o in PET (polietilene tereftalato), nel modo più rapido e preciso possibile.
Esistono diversi tipi di riempitrici e ovviamente quella da utilizzare è determinata dal tipo di prodotto da riempire e da una serie di fattori legati alla specifica tecnologia dell’impianto. In particolare, le prestazioni ritenute più critiche sono legate ai requisiti di velocità, alle aspettative di qualità di processo, alla fattibilità tecnologica e da molte altre variabili; tra queste assumono particolare importanza la precisione e la rapidità che si riescono a ottenere nell’esecuzione delle varie operazioni necessarie su un impianto completo. Teniamo conto, infatti, che normalmente un impianto di riempimento prevede, oltre alle classiche operazioni di riempimento, tappatura ed etichettatura, anche una serie di operazioni successive. Tra queste, movimentazioni attraverso trasportatori a nastro o a rulli e imballaggio con involucro termoretraibile o pellicola, per le bottiglie in plastica o imballo in scatole di cartone per bottiglie in vetro e operazioni finali di pallettizzazione. Per garantire la continuità di funzionamento dell’impianto nel suo insieme occorre quindi che non solo le macchine operatrici, ma anche l’intero corollario dei sistemi di movimentazione e trasporti adottino componenti che garantiscano la velocità e la precisione richiesta. Queste possibili alternative nel processo di riempimento ed imballo del prodotto suggeriscono anche che le riempitrici con maggiore flessibilità e versatilità siano quelle solitamente più richieste.
Il settore del beverage: come garantire rapidità e precisionealle macchine riempitrici e cosa serve
Esistono varie soluzioni tecnologiche alternative nelle modalità di realizzazione del processo di riempimento. In particolare si distingue tra filler che eseguono le operazioni attraverso un moto rotativo delle varie macchine che provvedono al riempimento, etichettatura e tappatura e filler che eseguono tali operazioni in linea. In relazione alla velocità di lavoro si distinguono anche quelle a movimento intermittente o continuo, pur rimanendo comune l’obiettivo legato alla precisione e alla rapidità prima citati. In entrambi i casi occorre però equipaggiare gli impianti con componenti come servomotori o servoriduttori dotati di una certa compattezza, dinamicità e flessibità nonché con una piattaforma digitale che costituisce il cuore per le diverse attività di automazione e di controllo di movimenti (particolarmente complesse e spesso personalizzate), in grado di assicurare la massima precisione in termini di velocità, rapidità di esecuzione e sincronizzazione.
È anche necessario che tali macchine adottino sensori e azionamenti intelligenti, in grado di modulare la potenza, per utilizzare la necessaria delicatezza e usare la forza adeguata, quando gli oggetti da preparare, manipolare e confezionare possono essere, come nel caso del beverage, particolarmente fragili e quindi facilmente soggetti a danneggiamenti e sprechi lungo il processo di produzione. In questo senso è opportuno puntare su impianti che adottano soluzioni tecnologiche in grado di evitare costosi downtime, e capaci di offrire flessibilità, efficienza, semplicità, rapidità e sicurezza; impianti che siano in grado di ridurre i tempi di avviamento e di reagire a eventuali anomalie anche durante il funzionamento grazie a funzioni di diagnostica e manutenzione predittiva.
Le soluzioni di SEW-EURODRIVE per gli impianti di riempimento
Di fronte a queste molteplici esigenze nelle fasi di realizzazione dell’impianto di riempimento merita un’attenzione specifica la scelta dei componenti che costituiscono i sistemi di motorizzazione e automazione e che garantiscono la precisione e la rapidità necessaria sia nelle fasi di esecuzione delle varie attività operative e sia in quelle di movimentazione e trasporto.
Tra le soluzioni proposte da SEW-EURODRIVE, in particolare parliamo di servomotori, servoriduttori e piattaforme modulari per l’automazione messe a disposizione con un’ampia gamma di moduli facilmente configurabili, in grado di soddisfare qualsiasi esigenza produttiva con una rapida messa in servizio; tra queste ne segnaliamo alcune riferite a funzioni particolarmente importanti nelle diverse fasi dei processi di riempimento ove i compiti principali si rifanno sia al posizionamento delle bottiglie e alla sincronizzazione con i singoli meccanismi di integrazione combinata di riempimento, tappatura e trasporto nelle soluzioni di filler realizzato con macchine a movimentazione rotatoria e sia al trasporto successivo delle bottiglie per il loro confezionamento.
I sevomotori sincroni serie CM3C garantiscono spostamenti dinamici e precisi e sono particolarmente adatti a movimentare rapidamente e con precisione i carichi; sono anche eccezionalmente compatti e poco ingombranti e la possibilità di montare le unità di trasmissione direttamente sul motore elimina la necessità di adattatori e giunti. La capacità di sovraccarico e le superfici lisce (design igienico) rendono i servomotori a media inerzia particolarmente robusti e antipolvere. Inoltre, i rotori, dotati di magneti permanenti, offrono un livello molto alto di efficienza energetica.
La gamma di servoriduttori epicicloidali di precisione PxG® rappresentano la scelta ideale per i costruttori di macchine e di impianti che hanno particolari esigenze in termini di spazio di installazione e che assicurano l’elevata dinamicità e precisione richiesta in un processo di riempimento nonché flessibilità, sicurezza ed elevata capacità di sovraccarico. Possono essere ingegnerizzati con MOVISUITE®, il software di engineering con design human-centered della piattaforma MOVI-C. Grazie alla loro scalabilità, i servoriduttori epicicloidali di precisione PxG possono essere dimensionati in ogni parte della macchina in funzione del ciclo di lavoro e della specifica applicazione.
I servomotori sincroni serie CMP combinano precisione, dinamica e potenza e si adattano perfettamente alle tipologie di applicazione tipiche degli impianti di riempimento con caratteristiche rotative nel settore del beverage. Grazie alla forma costruttiva particolarmente compatta contribuiscono a generare tempi di ciclo rapidi e movimentazione di elevati volumi con rapidità e precisione. Grazie alla modernissima tecnologia di avvolgimento e dei magneti hanno un'inerzia minima nonostante l'incremento delle prestazioni a tutto vantaggio della precisione e della velocità.
Infine unruolo fondamentale è quello svolto da MOVI-C®. Si tratta della piattaforma per l'automazione proposta per le applicazioni di impianti di riempimento. Connessa, modulare e flessibile può essere considerata come la mente e cuore dell’Industria Agile. MOVI-C® è la soluzione per tutte le attività di automazione e offre l'opportunità di ottenere l'automazione ottimale per ogni nuovo progetto.
