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Sistemas de pesaje para la torrefacción

Soluciones para el proceso de tueste y el almacenamiento del café

Sistemas de pesaje para la torrefacción

En el sector del café, el pesaje es un elemento fundamental.
De hecho, los sistemas de pesaje están presentes en todas las fases de la cadena de producción: desde el cultivo y la recolección del grano de café (café verde), pasando por el tueste, hasta la molienda y el envasado.

IMF es una empresa italiana especializada en el diseño y la fabricación de tostadoras artesanales e industriales, así como de instalaciones completas para la industria del café.

En colaboración con IMF, hemos desarrollado dos sistemas de pesaje para dos fases diferentes de transformación del café: el tueste y el almacenamiento del café molido.

Índice

1- Control del peso en la tolva de carga y despedradora de una tostadora artesnal.
Los sensores controlan el peso del café verde a la entrada y del café tostado a la salida, lo que mejora la calidad del proceso y la eficiencia general de la instalación.

2- Pesaje de silos para el almacenamiento de café molido.
Control del peso del café molido en los silos de almacenamiento y transmisión del dato al software de gestión, con el fin de mejorar y controlar la trazabilidad del producto.

1- Control del peso en la tolva de carga y despedradora de una tostadora artesanal.

La necesidad

Controlar el peso del café verde a la entrada y del café tostado y enfriado a la salida, para detectar con precisión la pérdida de peso de los granos durante el proceso de tueste.
Es fundamental realizar un seguimiento preciso de este dato para garantizar la repetibilidad del proceso y la calidad del producto final.

Durante el tueste, el café sufre una pérdida de peso significativa debido a dos factores: la evaporación del agua contenida en el grano verde y la pérdida de materia orgánica, es decir, las películas plateadas (silver skin) que se desprenden durante el proceso. Esta pérdida, también denominada «roast loss», suele oscilar entre el 12 % y el 20 % del peso inicial, dependiendo de la variedad del grano, su origen y el perfil de tueste.

El sistema de pesaje debe ser rápido y preciso, pero también debe ocupar poco espacio e integrarse perfectamente con los programas de control de producción desarrollados por IMF.

Nuestra solución

Para los sistemas de pesaje de la tolva de carga y la despedradors hemos utilizado:

  • 7 células de carga de flexión FCOL;
  • 2 transmisores de peso TLS485;
  • 2 cajas CASTLTAST de policarbonato con teclado para los transmisores de peso TLS485.

¿Cómo funciona?

El proceso de monitorización se lleva a cabo en dos fases consecutivas y las células de carga están instaladas en dos puntos distintos de la instalación:

  • 3 antes de la tostadora, en la tolva de carga del café;
  • 4 al final del proceso, en la despedradora, para la fase de tostado y enfriamiento.
    Están colocadas sobre placas elevadas y fijadas al bastidor con dos tornillos M12. Al mismo tiempo, cada célula de carga está conectada a la despedradora mediante una varilla roscada.

Las tres células situadas en la tolva de carga detectan el peso del café verde que entra y transmiten el dato al PLC como valor de referencia inicial.

A continuación, los granos de café se tuestan y se enfrían, y pasan a la despedradora para eliminar las impurezas.

La despedradora (o "destoner") es una máquina que aprovecha la fluctuación gravitatoria y tiene una doble función: transportar los granos tostados desde la descarga de la cuba de enfriamiento hasta un depósito elevado y, al mismo tiempo, eliminar las impurezas más pesadas.

Gracias al flujo de aire generado por la máquina, los granos ligeros se elevan, mientras que la suciedad, que es más pesada, cae por gravedad en un recipiente específico.

Al final del proceso de limpieza, las 4 células de carga instaladas en la despedradora registran el nuevo peso del producto y lo transmiten al transmisor de peso TLS485, que, a su vez, envía el dato al PLC controlado por el software de gestión, el cual puede así controlar que la variación de peso antes y después del tostado se mantenga dentro de los parámetros establecidos.

El programa compara el peso del café verde con el del café tostado y calcula el porcentaje de pérdida de peso.

El valor añadido

  • Las células de carga FCOL son compactas y resistentes, ideales para pesar con precisión y con una gran rapidez de respuesta. Una medición rápida y precisa es fundamental para el control de calidad, la trazabilidad de la producción y el traslado seguro al almacén.
  • El transmisor de peso TLS485 utiliza un filtro digital que reduce los efectos de las oscilaziones mecánicas típicas de las máquinas en movimiento. Garantiza datos estables y precisos incluso durante las fases de carga y descarga.
  • El transmisor de peso TLS485 integra a la perfección la células de carga con el software de gestión, transfiriendo los datos y permitiendo visualizar el peso registrado en dispositivos situados a distancia de la máquina. Esto convierte a la despedradora en un punto central para el seguimiento de los datos y aumenta la eficiencia general de la instalación.
  • Detectar y controlar con precisión la pérdida de peso debida al tueste significa comprobar que todo va bien en el proceso: dependiendo de la variedad, el grano de café contiene más o menos agua y materia orgánica, por lo que la pérdida de peso varía según el tipo.

2- Pesaje de silos para el almacenamiento de café molido.

L'esigenza

Medir el peso del café molido que contiene cada silo, para controlar la cantidad de carga que entra y la que sale.

El sistema debe funcionar en un entorno de trabajo con atmósfera con riesgo de explosión clasificado como ATEX 2-22 e interactuar con el software de gestión específico desarrollado por IMF.

Nuestra solución

Para cada silo de sección circular, hemos utilizado:

  • 3 células de carga de flexión FCAX 500, certificadas ATEX;
  • 1 transmisor de peso TLM8 Profinet/IO;
  • 1 caja CASTLM8I, versión X de acero inoxidable AISI 304 certificada ATEX, para transmisor de peso TLM8.

Cómo funciona

Las 3 células de carga están instaladas en la parte inferior del silo y fijadas a una estructura de soporte de acero al carbono.

Las células de carga detectan el peso del producto dentro del silo y transmiten el dato al transmisor de peso TLM8, instalado en la caja CASTLM8I cerca del sistema de pesaje.

El transmisor de peso envía los datos a través del bus de campo Profinet/IO al PLC, que se encuentra muyh lejos del sistema de pesaje. A continuación, el PLC se conecta con el sotware de gestión, que registra los datos para realizar un seguimiento de todos los movimientos del producto, tanto de entrada como de salida.

El valor añadido

  • Las células de carga FCAX, integradas en el software de gestión, son una excelente alternativa a la instalación de varios sensores de nivel giratorios para iniciar y detener la carga del producto: de hecho, el sensor giratorio solo indica el nivel físico de llenado del silo, mientras que la célula de carga supervisa constantemente su peso.
  • El transmisor de peso TLM8 cuenta con un sistema de diagnóstico integrado: controla el estado de conexión de cada canal y detecta posibles fallos de funcionamiento, errores o averías en las células de carga. Las operaciones de control y gestión del proceso resultan más sencillas.
  • El sistema integra a la perfección las funciones de pesaje en la lógica del software desarrollado por IMF y controlado por un PLC.
  • Los datos de las pesadas registrados permiten mejorar la trazabilidad del producto, de modo que se puedan detectar rápidamente posibles problemas, garantizar su calidad y optimizar la logística.

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