Par Stefan Walter, Ingénieur commercial chez SMC Allemagne
Une innovation dans les vérins de protection de SMC assure une production de fromage moins coûteuse et toujours propre chez Bayerische Milchindustrie eG.
Que ce soit au petit-déjeuner ou avec un verre de vin, le fromage est bien plus qu'un aliment de base, c'est un véritable plaisir. Pour qu'il en soit ainsi, des normes d'hygiène élevées doivent être respectées pendant la production. Entre autres, des produits chimiques agressifs sont utilisés pour nettoyer les machines de production, ce qui nécessitait auparavant l'utilisation de cylindres en acier inoxydable durables, mais coûteux. Grâce à un développement conjoint de SMC et de Technoflon Coating Systems, des vérins en aluminium beaucoup plus légers et moins coûteux peuvent désormais être utilisés - une véritable innovation pour l'industrie alimentaire.
Le processus de production du fromage a une histoire qui remonte à des milliers d'années, ayant été perfectionné et affiné par les Égyptiens, les Grecs et les Romains. Selon le type de fromage, les étapes consistent essentiellement en la préparation du lait (filtrage, pasteurisation, ajout ou retrait de crème), le caillage avec des bactéries lactiques et/ou de la présure, le découpage du caillé pour éliminer le petit-lait, le bain de saumure (sauf pour le fromage frais) et l'affinage.
Pour garantir des normes d'hygiène et de qualité élevées, tout comme dans le reste de l'industrie alimentaire, les machines et les systèmes doivent être régulièrement nettoyés. Cela est particulièrement vrai dans la production de fromage. En effet, si le nettoyage n'est pas suffisant, les résidus, tels que les cultures de maturation ou le lactosérum, peuvent avoir un effet négatif sur la qualité des aliments ou attaquer les pièces de la machine. C'est pourquoi on utilise pour le nettoyage de l'acide nitrique et de la soude caustique (solution à 1,5% dans chaque cas) à des températures de 70 - 75 °C. Mais les méthodes de nettoyage agressives nécessitent l'utilisation de pièces de machine particulièrement durables.
Bayerische Milchindustrie eG (BMI) est un producteur de fromage allemand dont l'histoire remonte à plus de 65 ans. Les fromages Edam, Gouda, Tilsit et de type suisse sont produits à Windsbach, l'un des huit sites de la laiterie et coopérative. L'entreprise utilise le Tetra Pak "Casomatic" pour la production, qui fait appel à des vérins ISO VDMA en acier inoxydable, robustes mais coûteux, pour presser le petit-lait. Afin de réduire les coûts, BMI cherchait une alternative moins coûteuse pour les vérins existants, qui n'entraînerait pas d'inconvénients techniques.
Vérin avec ajout innovation
Dans sa recherche d'un remplaçant, le fabricant dont le siège est à Landshut a été sensibilisé à SMC par un représentant commercial. Le spécialiste de l'automatisation pneumatique et électrique a été chargé de développer un vérin répondant à deux exigences : d'une part, il devait être résistant aux agents de nettoyage utilisés (soude caustique et acide nitrique) et, d'autre part, il devait être moins cher que les vérins en acier inoxydable actuellement utilisés.
Compte tenu de ces exigences, l'étape logique consistait à utiliser un vérin ISO doté de la norme Clean Design. Le design complètement arrondi, sans coins ni bords, rend ce vérin idéal et facile à nettoyer. Ensuite, SMC a pris contact avec Technoflon Coating Systems B.V., un partenaire et spécialiste de tout ce qui concerne le revêtement, pour discuter des prochaines étapes. "Notre grande expérience des systèmes de revêtement dans l'industrie alimentaire nous a permis de sélectionner un revêtement qui offre au client des avantages encore plus importants que les exigences stipulées par SMC", explique Henri Nijenhuis, PDG de Technoflon. C'est ainsi qu'est née la solution de revêtement Techno421, qui a impressionné par ses propriétés exceptionnelles : elle résiste aux agents nettoyants acides et alcalins, possède des propriétés anti-adhérentes exceptionnelles et est antibactérienne, tandis que les caractéristiques Easy Clean facilitent le nettoyage et qu'elle est certifiée conforme à la norme EU1935/2004 - EU No. 10/2011, ce qui lui permet d'être utilisée dans l'industrie alimentaire. Le résultat a été un développement conjoint basé sur la série C96 : un vérin VDMA ISO en aluminium revêtu Clean Design, qui est considérablement plus léger et moins cher, tout en conservant la robustesse d'un vérin en acier inoxydable.
Solution optimale pour BMI
La nouvelle solution a d'abord été utilisée dans la Tetra Pak "Casomatic", où les vérins utilisent la pression pour extraire le petit-lait dans le cadre du processus de découpe du caillé. Cela a permis un remplacement à l'identique sans investissements ou modifications supplémentaires. Le revêtement innovant présente des avantages par rapport à son homologue en acier inoxydable dès la production : la propriété antibactérienne perturbe le métabolisme des bactéries, des levures, des moisissures et des virus à la surface. Cela stoppe la propagation et empêche également la production d'énergie des organismes. En outre, le revêtement antiadhésif permet d'essuyer simplement le produit de nettoyage.
"Nous étions vraiment impatients de voir comment le cylindre revêtu se comporterait avec nos agents de nettoyage chimiques (acides/alcalins). Les résultats ont été excellents et nous étudions maintenant les autres possibilités d'utilisation des vérins revêtus", explique Lukas Ries, chef de l'ingénierie chez Bayerische Milchindustrie eG. Eduard Meier, employé de maintenance chez BMI, ajoute : "Outre la résistance aux produits de nettoyage, la conception Easy Clean du revêtement et le Clean Design du vérin sont un énorme avantage dans le processus de nettoyage."
Des alternatives innovantes pour l'industrie alimentaire
L'évolution de la série C96 basée sur le vérin en aluminium avec revêtement représente une véritable alternative pour BMI ainsi que pour l'ensemble de l'industrie alimentaire. En effet, outre les propriétés hygiéniques optimales du Clean Design et le revêtement antiadhésif antibactérien (Easy Clean), les utilisateurs bénéficient également d'une réduction des coûts d'environ 40 % par vérin grâce à l'utilisation d'un aluminium moins coûteux. De plus, ce métal plus léger entraîne une réduction significative du poids. "Le vérin beaucoup plus léger par rapport aux vérins en acier inoxydable les rend idéaux pour une utilisation sur des axes mobiles ou directement sur des bras de robot, même dans des environnements difficiles. Car, dans ces cas, le poids est une variable clé des charges d'inertie", explique Torsten Klein, Strategic Market Manager FOOD chez SMC. Et grâce aux diamètres de piston de 32, 40, 50, 63, 80 et 100 mm, le vérin peut être utilisé pour une large gamme d'applications.
Les réactions positives de BMI sur le nouveau vérin de la série C96HYB ont également conduit à envisager l'utilisation du nouveau revêtement pour d'autres composants. Lors d'une inspection de l'usine, le remplacement des soupapes d'échappement rapide par une version revêtue de la série SMC AQ a été identifié comme une mesure qui serait bénéfique pour BMI. D'autres projets innovants sont plus que probables, comme le montre le retour enthousiaste de Henry Nijenhuis : "La collaboration avec SMC pendant le projet a été extrêmement professionnelle et objective, et je me réjouis déjà des futurs projets avec la société."
