Les pompes à vide sont indispensables pour la production alimentaire

Les aliments ne peuvent pas être fabriqués sans pompes à vide. On trouve ces pompes presque partout où les aliments et les boissons sont transformés et fabriqués. Elles sont nécessaires entre autres pour le dégazage, le séchage, le transport et l'emballage. Ces pompes font l'objet d'une attention croissante, en partie pour rendre les processus de production plus hygiéniques et plus efficaces, mais aussi pour réduire la consommation d'énergie et les coûts de maintenance. En outre, certaines applications, telles que le déplacement et l'emballage robotisés, sont en plein essor.

L'industrie alimentaire utilise largement les pompes à vide dans de nombreuses parties du secteur. L'application du vide facilite ou réduit la production d'aliments et de boissons solides de diverses manières. Par exemple, le vide fera bouillir à température plus basse un liquide ou une substance liquide épaisse - comme une sauce tomate ou un yaourt. Ainsi, une partie de l'humidité s'évapore, ce qui concentre la substance. L'avantage d'une température plus basse est qu'elle nécessite moins d'énergie. Le même principe est utilisé pour sécher les nutriments plus rapidement qu'à la pression atmosphérique.

Utilisation générale

Les boissons contenant du dioxyde de carbone, comme l'eau minérale, dégazent plus rapidement sous vide. Cela est nécessaire pour la production de certaines boissons, telles que l'eau minérale 'plate'. L'élimination de l'air et de la vapeur d'eau est également aisée sous vide. Cette opération est généralement effectuée juste avant l'emballage des denrées périssables. Les exemples sont nombreux, comme la viande, le poisson et le fromage, mais aussi, par exemple, le café.

La robotisation permet d'améliorer la sécurité alimentaire et la constance de la qualité

Les systèmes de vide sont également utilisés pour éviscérer les poissons et les crustacés. Le vide peut alors immédiatement servir à évacuer les parties éliminées vers un récipient en vue d'une transformation ultérieure ou comme déchet. Cette forme de transport sous vide peut également être utilisée pour les poudres telles que le sucre et la farine.

Le vide n'est pas spécifique à l'industrie alimentaire mais cette dernière l'utilise déjà dans les préhenseurs et les ventouses pour saisir des produits afin de les déplacer ou de les emballer. Il peut s'agir de boîtes ou de sacs mais aujourd'hui, même des produits délicats comme les biscuits peuvent être parfaitement saisis par des ventouses.

Les préhenseurs sous vides offrent des avantages dans l'industrie alimentaire

Dans l'industrie alimentaire, les robots sont de plus en plus utilisés pour la manipulation des matières premières et des produits. Il y a plusieurs raisons à cela. L'utilisation de robots est un moyen de remédier à la pénurie de personnel. A cela s'ajoute la recherche permanente par les entreprises de moyens d'accroître la productivité de la main-d'œuvre afin de maîtriser les coûts de production. Troisièmement, les exigences en matière d'hygiène augmentent. La contamination des denrées alimentaires est toujours due à une application laxiste des mesures d'hygiène. Lorsque les produits sont manipulés par des machines, ce risque est beaucoup plus faible. Les robots peuvent saisir les produits de différentes manières. L'une d'entre elles est le préhenseur à ventouse. L'augmentation du nombre de robots signifie donc automatiquement une plus grande application des systèmes de vide.

Types de pompes

Il existe de nombreux types de pompes à vide, qui sont loin d'être tous utilisés dans l'industrie alimentaire. Cela s'explique par l'importance des besoins en vide. Pour la production d'aliments et de boissons, le vide n'est jamais inférieur à 1 mbar, soit un millième de la pression atmosphérique. Dans les laboratoires ou dans l'industrie des semi-conducteurs, par exemple, il faut des pressions beaucoup plus faibles, d'où l'utilisation d'autres types de pompes à vide.

Pompe à anneau liquide

La pompe à anneau liquide est un type de pompe que l'on rencontre souvent dans l'alimentation. Ici, le vide est créé lorsqu'un anneau d'eau (maintenu par un rotor) ferme la chambre de la pompe dans laquelle prédomine le vide.

Il s'agit d'un type de pompe assez basique, dont l'usure est minime grâce à un minimum de pièces mobiles (les unes par rapport aux autres). Cette pompe est bon marché, tant à l'achat qu'à l'entretien. L'inconvénient, cependant, est une consommation d'énergie élevée par rapport à la performance. C'est la raison pour laquelle la pompe à anneau liquide est de plus en plus remplacée par d'autres types de pompes.

Pompe à palettes

La pompe à palettes lubrifiée à l'huile est un autre type de pompe qui suscite de plus en plus d'objections. Ici, le vide est créé par des palettes en rotation à l'intérieur d'un cylindre. Il y a un contact direct entre les palettes et le cylindre, ce qui entraîne inévitablement une usure. Un mince film d'huile à l'intérieur du cylindre a un effet lubrifiant qui contrecarre ce phénomène.

Grâce à ses bonnes performances, ce type de pompe est populaire dans l'industrie. Pour les produits alimentaires, il présente toutefois un inconvénient, à savoir la possibilité de contamination des aliments par l'huile si la pompe n'est pas en bon état.

C'est pourquoi les fabricants optent de plus en plus pour des pompes à palettes fonctionnant à sec. Bien que les matériaux utilisés pour ces pompes soient meilleurs aujourd'hui que par le passé, l'usure reste un problème. Les producteurs doivent donc peser le pour et le contre entre des coûts de maintenance plus élevés et le risque de contamination de leur produit, avec tous les inconvénients que cela peut entraîner, tels que les rappels de produits et les atteintes à l'image de marque.

Sans contact

Heureusement, il existe aussi des pompes à vide dont les pièces mobiles ne sont pas en contact physique. On pense alors aux pompes à griffes et aux pompes à vis. Ces pompes sont plus chères à l'achat car la production doit se faire avec des tolérances beaucoup plus faibles. En effet, un vide raisonnable ne peut être obtenu que si la distance entre les pièces rotatives et le corps de la pompe est particulièrement faible. D'un autre côté, l'usure est faible et les coûts d'entretien le sont également.

La surveillance d'état, par exemple par l'analyse du bruit, devient un outil important

Les ventilateurs à canal latéral fonctionnent également sans contact. Ils présentent l'avantage d'avoir une vitesse de pompage élevée, ce qui permet d'atteindre rapidement le vide souhaité. Cependant, avec ces pompes, le vide est assez limité et ne pourra pas être inférieur à 500 mbar.

Intégration

Durabilité

La technologie du vide n'échappe évidemment pas aux tendances générales de l'industrie et de la société. Prenons, par exemple, l'importance croissante accordée à la durabilité. Cela se traduit par une attention particulière à la consommation d'énergie. En ce qui concerne les composants industriels, il y a encore beaucoup de place pour l'amélioration. Par exemple, les pompes à vide de nombreuses entreprises fonctionnent parfois plus longtemps ou à une puissance plus élevée que nécessaire.

surveillance

Une meilleure intégration de tous les composants d'un processus de production peut garantir que les pompes ne fonctionnent pas plus longtemps ou plus fort que nécessaire. Cela nécessite des éléments tels que la surveillance, le contrôle intégré et une alimentation électrique correctement régulée, comme le permettent les variateurs de vitesse. La technologie nécessaire existe, mais elle peut encore être appliquée beaucoup plus largement.

Il existe de plus en plus de possibilités de surveiller les pompes afin de réduire la consommation d'énergie et la maintenance. Citons par exemple la mesure de la consommation d'énergie par pompe, le montage de capteurs qui mesurent les vibrations et les niveaux de bruit. Une augmentation des vibrations et du bruit ou un spectre différent de ces phénomènes peut indiquer, par exemple, des roulements usés ou des pièces rotatives grippées. Dans ce contexte, l'utilisation de l'intelligence artificielle pour reconnaître les anomalies dans la consommation d'énergie, les vibrations et le bruit joue un rôle de plus en plus important.

Avec la collaboration d'Atlas Copco, Busch Vacuum, Elmo Rietschle - Gardner Denver, ING et Leybold