Una nueva era de la pasteurización

A grandes rasgos, una línea de latas clásica tiene las siguientes características: las máquinas individuales (llenadora, pasteurizador, embaladora y demás) están unidas por cintas de transporte masivo, en las cuales las latas están ya sea una detrás de la otra o una al lado de la otra. El transporte masivo constituye la base para el funcionamiento de toda la línea ya que generalmente la cinta se llena de manera holgada y, de vez en cuando, se integran transportadores de acumulación. De esta manera los transportadores de envases resuelven eventuales atascamientos de la línea. Cada máquina es operada por su propio sistema de control. Los interruptores de acumulación en el transportador le avisan al mando si la cinta de la máquina contigua se está llenando demasiado y si hay que detener la máquina.

El principio funciona, pero tiene un inconveniente: requiere mucho espacio. Porque las cintas de transporte masivo anchas y de marcha relativamente lenta con sus superficies de acumulación ya requieren de por sí mucho espacio. Además, su recorrido hacia el pasteurizador de túnel de uno o dos niveles es relativamente largo por lo que aumenta el riesgo de que las latas se caigan. 

En cambio, el layout de la línea cambia completamente con el nuevo LinaFlex eSync: las latas, alineadas estrechamente en fila, viajan a gran velocidad sobre una cinta transportadora estrecha y de una sola vía y haciendo una curva corta de la llenadora al pasteurizador y luego a la embaladora. Sin trayectos de acumulación a lo largo del transporte, al contrario: las cintas siempre están completamente llenas y la cantidad de latas entre las máquinas se mantiene constante. 

El pasteurizador contiene el sistema de acumulación para toda la línea 

Ahora, el sistema de acumulación de la parte húmeda se esconde dentro del nuevo pasteurizador de túnel. Un nuevo sistema de entrada distribuye a dos niveles las latas alimentadas a gran velocidad y por una sola vía sobre la cinta ancha y de marcha muy lenta del pasteurizador. Al final de la máquina, un sistema de salida coloca las latas nuevamente sobre los transportadores de alta velocidad de una vía. Y directamente delante se encuentra lo más destacado de este sistema: todavía dentro del LinaFlex eSync, un transportador separado y de velocidad ajustable empalma directamente con la cinta del pasteurizador. Esta cinta de acumulación avanza a mayor velocidad que el pasteurizador mismo, creando así una superficie vacía, la cual puede ser llenada con latas si es necesario. Así es posible crear dos superficies de acumulación una encima de la otra en un espacio muy reducido dentro del pasteurizador de dos niveles, y análogamente una superficie de acumulación en el pasteurizador de un nivel. 

“La relación entre la velocidad de ambas cintas determina el nivel de llenado del sistema de acumulación”, explica Niels Clausen, uno de los gerentes de producto y que ha estado involucrado en el desarrollo del LinaFlex eSync desde el comienzo: “Normalmente, dejamos que la cinta de acumulación avance diez veces más rápida que la cinta transportadora en el pasteurizador, y de esta manera ocupamos solo un diez por ciento de la superficie de acumulación durante la marcha normal. Si su velocidad disminuye, el sistema de acumulación se comienza a llenar”. 

En otras palabras: gracias a este pulmón dinámico de la línea, la velocidad de la unidad compuesta por el sistema de acumulación y el pasteurizador se ajusta a aquella de las otras máquinas, sin importar en qué lugar está fallando la línea. “Si disminuye el rendimiento de la llenadora, entonces el pasteurizador y el sistema de acumulación reaccionan dinámicamente a las condiciones cambiantes y ajustan el sistema al nuevo nivel de rendimiento. El sistema integrado de control de velocidad (Speed Control) garantiza el ajuste energéticamente eficiente de la velocidad de la línea”, dice Clausen. “Al revés, los incidentes que ocurren más adelante en la línea, por ejemplo en la embaladora, se pueden amortiguar mejor debido a una capacidad de acumulación claramente mayor sobre una superficie compacta”. 

Transporte de una sola vía para una línea de diseño mucho más abierto 

Una innovación clave es el transporte de envases de una sola vía en toda la línea, y las altas velocidades de ahí resultantes. El divisor completamente revisado para el pasteurizador de dos niveles distribuye el flujo de envases de alta velocidad y de una vía a los dos sistemas de alimentación para la cubierta superior e inferior del pasteurizador. La entrada y salida del pasteurizador son especialmente sofisticadas ya que deben hacer posible el paso de la cinta ancha y de marcha lenta del pasteurizador al transportador de una sola vía de alta velocidad. En general, las cintas angostas ocupan mucho menos espacio que los transportadores masivos para productos. Los componentes individuales de la línea son accesibles con mayor facilidad, y las distancias entre la llenadora y el pasteurizador son claramente más cortas. 

Otra ventaja del transporte de una sola vía es la menor presión de acumulación sobre las superficies laterales de la lata: en el transporte masivo convencional, pueden actuar sobre la lata fuerzas de hasta aproximadamente 16,5 kilos, mientras que, en caso del transporte de una sola vía, esta carga disminuye a unos 6 kilogramos. Al mismo tiempo, se reduce considerablemente el riesgo de defectos mecánicos, como abolladuras o ralladuras, en latas con poca o ninguna presión interna. Esto a su vez abre la posibilidad de utilizar latas de paredes más finas y delgadas, lo que ahorra material y mejora la sostenibilidad del embalaje. 

Nuevo planteamiento de la eficiencia energética: optimizaciones térmicas y eléctricas

“La sostenibilidad fue sin duda uno de nuestros mayores impulsores de innovación en el desarrollo del LinaFlex eSync”, explica Niels Clausen. Así, numerosas funciones de ahorro energético que ya han demostrado su eficacia en el pasado están disponibles como accesorios opcionales. Un elemento central es la recuperación de calor: mediante el intercambio dirigido de agua entre las zonas de calentamiento y refrigeración se recupera gran parte de la energía utilizada. Cuanto más grande sea la superficie de recuperación, mayor será la eficiencia, pero esto también aumenta la necesidad de espacio. Como alternativa, la recuperación se puede optimizar mediante el uso de varias zonas más pequeñas sin aumentar la longitud de la máquina. 

Con la función de Recu-Switch, las zonas externas de pasteurización también se pueden utilizar como zonas de recuperación adicionales si es necesario, lo que resulta especialmente eficaz cuando las unidades de pasteurización (UP) varían considerablemente entre los diferentes productos. 

Otro punto destacado es la regulación dinámica de la velocidad (Speed Control), que permite un funcionamiento energéticamente eficiente incluso con carga parcial. Además, el aislamiento estándar de las zonas de pasteurización reduce las pérdidas de calor, mientras que también es posible aislar opcionalmente las zonas de recuperación, para un ahorro de energía máximo. Las boquillas de rociado de baja presión optimizadas solo requieren bombas pequeñas de bajo consumo de energía. 

El manejo del agua también está enfocado en la eficiencia: los volúmenes pequeños de los tanques reducen el consumo de energía para el calentamiento y la refrigeración, y reducen al mismo tiempo el consumo de agua durante la limpieza. 

Un módulo de refrigeración opcional independiente permite enfriar los productos a una temperatura más baja, cercana al punto de rocío. El calor residual liberado puede ser utilizado directamente para calentar las zonas de pasteurización mediante una bomba de calor integrada o ser alimentada a una red de calefacción general de toda la planta. Con un valor COP (COP: Coeficiente de performance) de alrededor de 2,7 con una eficiencia del 85 por ciento, este sistema ofrece una solución particularmente sostenible. La posición de los intercambiadores de calor es flexible, ya sea al lado del pasteurizador, en una plataforma, en el sótano o en el techo de la nave. 

“En todas estas opciones, hemos tenido en cuenta por supuesto, también el período de amortización”, explica Clausen: “Debido a que los costes del agua y de la energía primaria y secundaria varían según las regiones y los países, somos lo suficientemente flexibles en nuestra oferta para proporcionar la mejor solución posible a todos nuestros clientes en todo el mundo”. 

Proyecto de referencia– LinaFlex eSync en DICO Drinks 

El primer prototipo del pasteurizador funciona desde julio de 2023 en Hückelhoven, Renania del Norte-Westfalia, en la empresa de llenado de latas DICO Drinks. La línea tiene una capacidad de 95.000 envases por hora y está instalada directamente al lado del modelo convencional con la misma capacidad. “La diferencia en cuanto a necesidad de espacio es sorprendente”, comenta Sven Breitfeld, gerente de producción de DICO Drinks. “Esto demuestra de manera impresionante la eficiencia del nuevo sistema”. Gracias al sistema de acumulación dinámico en el interior del pasteurizador, se obtienen tres minutos de capacidad de acumulación dinámica en seis metros cuadrados. 

El LinaFlex eSync es un auténtico esfuerzo conjunto de los expertos de todas las divisiones involucradas del Grupo Krones. Expertos en tecnología de llenado, pasteurización, embalaje y transporte, así como en simulación, todos ellos formaron parte de este desarrollo integral, que en parte también fue un proyecto de investigación. Así como estas personas colaboraron estrechamente para idear una solución óptima, su desarrollo abre ahora el camino para mantener una interacción óptima entre todas las máquinas de la línea.