De transportband als verbindingsofficier van het productieproces

Automatisering ook hier steeds belangrijker

Transportbanden zijn de 'verbindingsofficieren' van het productieproces en essentieel voor het snel en efficiënt verplaatsen van grondstoffen, halffabricaten en eindproducten. De voedingsindustrie kent ze in allerlei soorten, maten en uitvoeringen, maar aan één eigenschap kan en mag niet worden getornd: optimale reinigbaarheid. Door de oprukkende lijnintegratie, waarbij transportbanden naadloos moeten kunnen 'samenwerken' met industriële robots en integreerbaar moeten zijn met ERP- en MES-systemen, wordt automatisering ook hier steeds belangrijker.

Doodsteek

Binnen de voedingsmiddelenindustrie is men als het gaat om voorbewerkings- en productiemachines gaandeweg vertrouwd geraakt met het belang van goede hygiëne, maar dat dit evenzo geldt voor transportbanden is nog minder vanzelfsprekend, maar let wel: een gecontamineerde transportband – of het daarbij nu gaat om micro-organismen, chemicaliën, vuil of andere bestanddelen – is hoe dan ook de 'doodsteek' voor elk voedselproductieproces. Elke band dient dan ook te voldoen aan strenge hygiëne-eisen, en dat begint al bij het ontwerp.

Hygiënisch ontwerp

Leidend hierbij zijn de principes en richtlijnen die zijn opgesteld door de European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) – een consortium bestaande uit fabrikanten, voedselproducenten, onderzoeksinstituten en overheidsinstanties – dat tevens toeziet op de naleving.

Het materiaal van hygiënisch ontworpen constructies moet:

• niet corrosief, giftig of contaminerend zijn;
• goed en eenvoudig reinigbaar zijn;
• glad zijn teneinde ophoping van voedselresten/micro-organismen in oneffenheden te voorkomen;
• eenvoudig te (de)monteren zijn;
• bestand zijn tegen reinigings- en desinfectiemiddelen.

Vaak kan worden volstaan met een 'confectiemodel', soms ook is een speciaal ontwerp aangewezen. Een voorbeeld daarvan is de modulaire clean conveyor belt (CCB) die minder gauw verontreinigd raakt door onder meer beperking van het gebruik van beweegbare en/of ronddraaiende delen.

Soorten transportbanden

De voedingsindustrie kent transportbanden in allerlei soorten, maten en uitvoeringen, en vaak zijn het bandmateriaal en het type transportband daarbij nauw gelinkt.

Materiaalsoorten

Kunststof

Veel gebruikte kunststoffen:

• polyethyleen (PE) heeft een goede chemische bestendigheid, een lage waterabsorptie en is flexibel en slagvast, zelfs bij lage temperaturen. PE-banden zijn geschikt voor lichtgewicht en middelzware toepassingen, bijvoorbeeld het transport van verse groenten en fruit;
• polypropyleen (PP) is bestand tegen een brede range van chemicaliën, reinigingsmiddelen en zuren. De kunststof wordt echter broos bij temperaturen < 6 °C. PP-banden worden gebruikt voor het verplaatsen van rauwe ingrediënten, halfproducten en verpakte voedingsmiddelen;
• polyoxymethyleen (POM) is bestand tegen (agressieve) reinigingsmiddelen, en is dus gemakkelijk schoon te maken. POM presteert goed in de voor de voedingsmiddelenproductie specifieke temperatuurbereiken; de toepassingen zijn vergelijkbaar met die van PP;
• polyurethaan (PU) is elastisch, flexibel, slijtvast en goed bestand tegen oliën en vetten. PU-banden zijn hierdoor geschikt voor het transport van onder meer vlees, vis en bakkerijproducten. In opmars is volkern PU bestaande uit één enkel homogeen materiaal zonder lagen of bekleding waardoor de bandeigenschappen over de gehele dikte consistent zijn;
• polyvinylchloride (PVC) is licht, sterk, bestand tegen chemicaliën, duurzaam en relatief goedkoop, maar vervormt of degradeert bij langdurige blootstelling aan hitte. Het is ideaal voor het transport van verpakte en middelzware producten als groenten en fruit.

Rubber

Veelgebruikte rubbersoorten:

• nitrilrubber (NBR) is slijtvast en bijzonder resistent tegen oliën, vetten en andere chemische stoffen die in voedselverwerkende omgevingen voorkomen. NBR is geschikt voor temperaturen tussen de -40 °C en +120 °C en vindt – mede daardoor – toepassing in bakkerijen en in de vlees- en zuivelverwerking;
• siliconenrubber is flexibel, elastisch en is goed bestand tegen chemicaliën en kan tegen zowel extreem hoge als lage temperaturen. Om die reden wordt deze rubbersoort onder meer toegepast bij transportbanden voor ovens en diepvrieslijnen.

Een gecontamineerde transportband is de 'doodsteek' voor elk voedselproductieproces

Roestvaststaal (rvs)

Veel toegepaste rvs-soorten:

• AISI 304 is zeer corrosiebestendig en heeft goede mechanische eigenschappen. Bovendien is het bestand tegen de meeste oxidatiezuren, vandaar de toepassing voor het transport van onder meer zuivel, vlees en (fris)dranken;
• AISI 316 kent een superieure corrosie- en temperatuurbestendigheid en is duurzaam. Dit leidt tot een breed scala aan toepassingen. Kenmerkend is het gebruik bij vervuilende toepassingen, bijvoorbeeld strooigoed (door de open structuur valt dit er namelijk goed door);
• AISI 430 is magnetisch- en corrosiebestendig – zij het minder dan beide eerder genoemde materialen – en wordt gebruikt voor onder meer oppervlakken en componenten die contact maken met droge voedingsmiddelen.

Uitvoeringsvormen

Bandtransporteur met draadgaas

Dit type band wordt toegepast in situaties waarin ventilatie, drainage en een gecontroleerde temperatuur van belang zijn. Draadgaasbanden kunnen extreme temperaturen aan, wat ze geschikt maakt in omgevingen met hoge én lage temperaturen.

Voordelen:

• De toepassing verschilt: de sterke, slijtvaste varianten zijn inzetbaar onder zware omstandigheden terwijl de zogeheten grilleband, veel in gebruik in bakkerijen, uitermate kwetsbaar is;
• verhoogt de productiviteit dankzij efficiëntere koeling, droging en drainage.

Nadelen:

• ongeschikt voor het transport van kleine en/of fijne materialen en instabiele en/of oneffen producten;
• het complexe aandrijfsysteem.

Centrifugale transportband (ook wel schoteltransportband)

In gebruik voor het transport van losse, korrelige of kleine producten over een korte afstand. Vanaf een roterende schijf of vanuit een trommel bewegen deze onder invloed van de centrifugale krachten naar de rand en vervolgens naar een volgend procesdeel.

Voordelen:

• efficiënte verplaatsing van materialen over korte afstanden;
• minder mechanische onderdelen, dus minder onderhoud.

Nadelen:

• niet geschikt voor fragiele of delicate producten;
• minder grip op de positie van de te verplaatsen materialen.

Gedraaide transportband

Dit type band – doorgaans een helix- of spiraalvormige structuur – wordt vooral ingezet om hoogteverschillen te overbruggen, te bufferen en/of te koelen daar waar de ruimte beperkt is.

Voordelen:

• ruimtebesparend doordat additionele apparatuur overbodig is;
• optimalisatie van het productieproces door een verbeterde goederenstroom.

Nadelen:

• niet geschikt voor fragiele of instabiele producten;
• het complexe ontwerp is kapitaalintensief en onderhoudsgevoelig.

Magnetische transportband

Hierbij bevinden zich onder de band sterke (elektro)magneten met een drieledige taak: detectie en verwijdering van metalen tijdens en aan het eind van het productieproces (eindcontrole), transport van verpakkingen met metalen componenten en het voorkomen van metaalverontreiniging in grondstoffen en eindverpakkingen.

Voordelen:

• voortijdige eliminatie van metalen verontreinigingen;
• stabiel transport van metalen verpakkingen (minder kans op productbeschadiging).

Nadelen:

• hoge initiële en onderhoudskosten, door het complexe ontwerp;
• alleen geschikt voor ferromagnetische materialen.

Telescopische transportband

Deze bestaat uit meerdere in- en uitschuifbaar segmenten waardoor de lengte ervan – net als bij een telescoop – (geautomatiseerd) kan worden gevarieerd. Dit duikt op in diverse stadia van het productieproces, variërend van het transporteren van rauwe ingrediënten tot het verplaatsen van afgewerkte producten naar verpakkingsstations.

Voordelen:

• dankzij de compacte vorm ruimtebesparend;
• makkelijk inpasbaar in uiteenlopende productlijnen.

Nadelen:

• relatief hoge kosten wat betreft aanschaf, onderhoud en energieverbruik;
• vanwege de constructie een beperkte draagkracht.

De ene bandtransporteur leent zich beter voor automatisering dan de andere

Vacuümtransportbanden

Hierbij wordt een vacuüm onder de transportband gecreëerd dat het materiaal fixeert. Strategisch in de band geplaatste perforaties zorgen voor de juiste luchtstroom en zuigkracht. Gesloten luchtkamers onder de band helpen bij het genereren en behouden van het vacuüm.

Voordelen:

• de vacuümkracht zorgt voor een nauwkeurige positionering;
• is eenvoudig in te passen in allerlei typen productielijnen.

Nadelen:

• het te transporteren product mag niet (te) dik of zwaar zijn;
• het systeem kent een hoog energieverbruik.

 

Maintenance
Belangrijk bij onderhoud zijn:
- Controle/inspectie van
• band en bandspanning, lagers, rollers, trommels en de overige componenten op zichtbare schade en/of slijtage;
• motoren en aandrijfsystemen, en dan met name de (seals van) de afdichtingen op de aandrijfassen;
• de uitlijning in verband met scheefloop en slijtage.

- Reiniging, bestaande uit
• het dagelijks verwijderen van voedselresten en vuil teneinde bacteriegroei en contaminatie te voorkomen. Bij gecoate of gespoten aandrijvingen is het zaak te controleren op het afbladderen van de coating of laklagen en op corrosie van de behuizing;
• dieptereiniging inclusief het demonteren en schoonmaken van de moeilijk bereikbare delen.

- Smering
• met behulp van foodgrade smeermiddelen (ook de aandrijvingen);
• conform het schema en de aanbevelingen van de fabrikant.

Om onderhoudstechnische redenen valt de keuze steeds vaker op een transportband met een open chassis die is voorzien van een volkern bandmateriaal dan wel een modulaire schakelband.

Lijnintegratie en automatisering

In de maakindustrie wordt lijnintegratie steeds meer de standaard; transportbanden moeten derhalve kunnen 'samenwerken' met industriële robots en andere apparatuur. Automatisering maakt dat mogelijk en helpt snelheid en timing nauwkeurig te reguleren, resulterend in een consistente en efficiënte doorstroming van producten en stroomlijning van het proces als geheel.

Ook kunnen transportbanden worden gekoppeld aan efficiëntie-verbeterende software als Enterprise Resource Planning (ERP) en Manufacturing Execution Systems (MES). Dit geeft een compleet en geïntegreerd beeld van alle stappen, middelen en activiteiten binnen het productieproces inclusief die van de transportbanden. Bij de hiervoor genoemde uitvoeringen is dat geen probleem mits wordt gewerkt met de juiste technologieën en oplossingen. Welke dat zijn zal per type moeten worden bekeken, maar verkenning van die mogelijkheden is zeker de moeite waard.

Met medewerking van Dertec, Geysen en IC-S