| SISTEMA BINSERT MEJORA CONTROL DE CALIDAD EN LA FABRICACIÓN DE PRODUCTOS DE HIGIENE PARA GATOS
ANTECEDENTES
Golden Cat Co. (antiguamente Lowe Industries, Inc.) fabrica Kitty Litter® y Tidy Cat 3® productos de higiene para gatos en diversas plantas a lo largo del país
El granulado de arcilla es recolectado desde un stockpile abierto y harneado a tres tamaños antes de ser almacenado en silos individuales. Después de procesarlo, el producto final es conducido por uno de los diversos ductos hacia abajo. Una compuerta corrediza en el fondo de cada cañería es usada para controlar el flujo de material al chute que es diseñado para remover el polvo generado durante el manejo. El material es puesto en la tolva pulmón, la cual a su vez descarga a una máquina empacadora.
EL PROBLEMA
La segregación de partículas estaba provocando que un gran volumen de partículas pequeñas (“finos”) fueran descargadas hacia el fin de cada carrera. Esto resultaba en varias bolsas de producto inaceptable. Dado que estas bolsas podían ser detectadas solamente por chequeo aleatorio, algunas de las bolsas no eran descartadas. Para incrementar la calidad del producto, la segregación tenía que ser minimizada y cualquier descarga de finos al final de cada carrera tenía que ser predicha certeramente. El resultado sería menos bolsas con alta cantidad de finos, las cuales serían más fáciles de encontrar y de descartar en forma más consistente.
El tipo de flujo del material a través de equipos tales como ductos y tolvas pulmón dicta la extensión de la segregación que ocurrirá en el material descargado. El Sr. Hossfeld observó que ambas piezas del equipo en Golden Cat eran descargadas mediante flujo tipo embudo. Debido a este tipo de flujo, se formaba un canal de flujo empinado encima de cada tolva pulmón, con material remanente que no fluía, alrededor de este canal de flujo. A medida que el nivel de material en el silo descendía, capas del material que no fluían caían al canal de flujo.
En los ductos, los finos se recolectaban sobre un borde de la compuerta corrediza parcialmente abierta. El material grueso descargaba primero, seguido de una alta concentración de finos, producida al abrirse totalmente la puerta corrediza al final de cada batch. Desafortunadamente, el diseño de los ductos no podía ser modificado, así que la segregación que ocurría ahí no podía ser reducida. Esto dejaba solamente a la tolva pulmón para ser modificada.
LA SOLUCION
 Los ensayos de propiedades de flujo realizados en Jenike & Johanson confirmaron las observaciones en terreno de nuestro ingeniero: las tolvas pulmón estaban proporcionando modelo de flujo embudo. Basados en los resultados de los ensayos, desarrollamos recomendaciones para minimizar la segregación en las tolvas pulmón, mediante la conversión de éstas a tolvas de flujo másico.
En un silo de flujo másico, todo el material está en movimiento cuando se está descargando. Tanto el material del centro como el de la periferia se mueven hacia la salida simultáneamente. Un material que se ha segregado en el sentido lado-a-lado, tiende a volver a mezclarse en la salida.
El flujo másico se obtuvo usando nuestro diseño patentado BINSERT® (cono en cono). Las paredes del cono exterior del BINSERT® se pude hacer menos inclinado que lo normalmente requerido para flujo másico, derivando en un plus de capacidad mayor, con un BINSERT® hay mejor control sobre la velocidad del material. Si la parte del centro fluyera más rápido, agravaría el problema de la descarga de finos. El flujo uniforme de material a través del silo minimizaría el número de bolsas con altos niveles de finos y permite a Golden Cat determinar en forma certera el número de bolsas para descartar al final de cada corrida.
El flujo másico fue obtenido mediante el uso de nuestro diseño patentado BINSERT® (cono-en-cono). Este tuvo dos grandes ventajas sobre un simple cono de flujo másico para esta aplicación. Primero, las paredes del cono BINSERT® de afuera podrían hacerse menos empinadas de lo que normalmente se requeriría para flujo másico, teniendo más capacidad. Segundo, con un BINSERT® hay más control sobre el perfil de velocidad del material. Concluimos que era importante un perfil de velocidad uniforme, particularmente en la sección de la tolva. Si la porción central fluyera más rápido, esto agravaría el problema de la descarga de finos, especialmente porque habría una capa de finos estacionados en la cima de la superficie debido a la segregación en la descarga final del ducto. El flujo uniforme del material a través del silo, minimizaría el número de bolsas con alto nivel de finos y permitiría a Golden Cat determinar con certeza en número de bolsas a ser descartadas al final de cada jornada.
Jenike & Johanson también suministró el equipo que aseguró la correcta interpretación de nuestras recomendaciones, y nos permitió ofrecer una garantía de ejecución.
EL RESULTADO
El equipo fue instalado y funcionó de acuerdo a lo diseñado y garantizado. Las modificaciones de Jenike & Johanson al equipo de fábrica controlaron efectivamente los finos durante la producción, y permitieron a Golden Cat alcanzar la calidad de producto de higiene para gatos deseada.
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