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DER KONSTRUKTEUR 1-2/2016

DER KONSTRUKTEUR 1-2/2016

HYGIENIC DESIGN I

HYGIENIC DESIGN I SPECIAL Sinne unter Hochdruck Anforderungen an Sensoren im hygienischen Umfeld Zuverlässigkeit, auch unter extremsten Umgebungsbedingungen – das verlangt die Nahrungsmittelindustrie den in der Produktion und Verarbeitung eingesetzten Komponenten ab. Denn eine gängige Methode, die strengen hygienischen Standards zu erfüllen, ist die tägliche Hochdruckreinigung der Anlagen. Die Maschinenbauteile werden dabei thermisch und mechanisch stark belastet und zudem chemisch aggressiven Reinigungsmitteln ausgesetzt. Eine besondere Herausforderung, auch für die eingesetzte Sensorik. Organisationen wie EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group) oder die amerikanische 3-A Sanitary Standards, Inc. entwickeln Leitlinien u. a. für eine hygienegerechte Konstruktion der Maschinen und Anlagen in der Nahrungsmittelindustrie – inklusive der darin verwendeten Komponenten. Ziel ist es, die sichere Herstellung von Lebensmitteln zu gewährleisten. Im Zeitalter der Globalisierung setzt man zunehmend auf eine Harmonisierung dieser Leitlinien und der Zertifizierungskriterien. Der Sensorspezialist Sick bietet ein breites Portfolio an Lösungen, die dementsprechend für den weltweiten Einsatz geprüft und zertifiziert sind. Washdown und Hygienic Design Maschinen und Anlagen zur Verarbeitung von Lebensmitteln werden in unterschiedliche Zonen eingeteilt – gemäß den jeweiligen Hygieneanforderungen: n Zone B – Spritzbereich (Reinigungsbereich, Washdown): „Washdown“ sagt aus, dass sich eine Nassreinigung des Spritzbereichs einer Maschine gut und schnell durchführen lässt und bei der Reinigung keine oder kaum Rückstände von Lebensmitteln, Reinigungsmitteln oder Wasser auf den Oberflächen verbleiben. Sensoren im Spritzbereich müssen daher robust gegenüber Reinigungsmitteln und einer Hochdruckreinigung sein. n Zone A – Lebensmittelbereich (Hygienebereich): Für hygienisch designte Maschinen und die eingesetzte Sensorik gelten zusätzlich besondere Standards: Eine Maschine ist dann hygienisch designt, wenn Sie auch im Gebrauch frei von Produktrückständen bleibt. Bei der Bauteilgestaltung gilt es daher, Toträume und offene Fugen zu vermeiden. Hygienisch designte Sensoren sind so konstruiert, dass sie direkt im Lebensmittelbereich einer Maschine eingesetzt werden dürfen. Eine Investition, die sich lohnt: Denn hygienisch designte Maschinen und Anlagen bieten keine Angriffsflächen für Produktanhaftungen. Weniger Produktanhaftungen bedeuten weniger Reinigungsaufwand und einen geringeren Verbrauch an Reinigungsmitteln, Wasser und Energie. Auch die Anlagenverfügbarkeit erhöht sich dank kurzer 01 Dieser Inkremental-Encoder ist auch in einer Ausführung mit Inoxgehäuse erhältlich 32 Der Konstrukteur 1-2/2016

SPECIAL I HYGIENIC DESIGN 02 Eine Ummantelung aus Teflon bietet einen Rundumschutz für Sensor und Leitung Reinigungsintervalle: ein wirtschaftlicher Vorteil, speziell bei häufigen Produktwechseln. Auf das Material kommt es an Um die Zuverlässigkeit der Sensoren auch unter diesen besonderen Bedingungen zu gewährleisten, bietet Sick entsprechende Varianten in den unterschiedlichsten (Gehäuse-) Materialien an. n Edelstahl (Inox): Sensoren in Edelstahlgehäusen sind extrem widerstandsfähig, rostfrei und langlebig. Sie garantieren chemische Materialbeständigkeit und absolute Dichtigkeit für intensives Reinigen und Desinfizieren. Sick bietet Inox-Sensoren sowohl in den Varianten Hygienic Design als auch Washdown an. n PTFE (Teflon): Eine PTFE-Beschichtung sorgt bei Sensoren und Leitungen für einen Rundumschutz. Weder Lösungsmittel noch andere aggressive Chemikalien können PTFE etwas anhaben. Seine Oberfläche ist so glatt und gleitfähig, dass kaum eine Fremdsubstanz daran haften bleibt – ideale Voraussetzungen für den Einsatz im Hygieneund Nassbereich. n Vistal: Ein hochfester, glasfaserverstärkter Kunststoff, der sich im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen durch signifikant bessere mechanische Eigenschaften auszeichnet. Das Vistal-Gehäuse, z. B. bei der Klein-Lichtschranke W9-3, erreicht eine bisher für Kunststoffgehäuse unerreichte mechanische Festigkeit und Dichtigkeit, was sich in der hohen Schutzart IP69K widerspiegelt. Ob mit einem Hochdruckstrahl von bis zu 100 bar oder einer Wassertemperatur von bis zu 80 °C: Ein Gehäuse in Schutzart IP69K gewährleistet die Beständigkeit von Sensoren und ihrem Zubehör bei intensiven Reinigungsprozessen. So dient der Sicherheits-Lichtvorhang C4000 Micro in der Ausführung „IP69K Housing“ der Gefahrstellenabsicherung in Nassbereichen. Eine Membran für permanenten Druckausgleich verhindert zudem, dass die Kunststoffröhre beschlägt oder Flüssigkeit in das Gerät eindringt. Neben dem Lichtvorhang erfüllt auch die PVC-Leitung die hohe Schutzart IP69K und gewährleistet eine sichere und zuverlässige Leitungsführung. Auch das Zubehör zählt Was nutzen hygienegerechte Sensoren, wenn die Montagekomponenten die Bildung von Keimen begünstigen? Das Befestigungssystem „Hygienic Design“ wird den Empfehlungen der EHEDG in vollem Umfang gerecht: Je nach Anforderungen stehen für die Montage der Sensoren gerade oder kompakt gewinkelte Teleskoprohre – jeweils mit integriertem Bajonettverschluss – sowie ein lasergeschweißter Edelstahlflansch zur Verfügung. Die Befestigungssysteme werden vorkonfektioniert ausgeliefert. Speziell für den Einsatz im Bereich Nahrungsmittel hat Sick die neuen F&B- Ein Gehäuse in IP69K gewährleistet die Beständigkeit von Sensoren und ihrem Zubehör bei intensiven Reinigungsprozessen M12-PVC-Anschlussleitungen entwickelt, die Ecolab-Zertifizierung und Schutzart IP69K garantieren dabei die Beständigkeit gegenüber den geprüften Reinigungs- und Desinfektionsmitteln. Die spezielle Dichtungstechnik sorgt auch dafür, dass die Leitungen durch eine unsachgemäße Verschraubung nicht undicht oder beschädigt werden: Statt eines konventionellen Dichtungsrings setzt Sick hier auf eine STATEMENT Martina Bopp, Redakteurin Sensoren müssen im Lebensmittelbereich den Spagat zwischen hochsensibler Erfassung von Werten und Zuständen ihrer Umgebung und der geforderten Widerstandsfähigkeit gegen Hochdruckreinigung und aggressive Mittel schaffen. Für den Konstrukteur besteht die Herausforderung neben der Wahl der geeigneten Sensoren in deren bestmöglicher Einbindung in die hygienesensiblen Prozesse. Profildichtung, die sich bei der Verschraubung über das Gewinde des Sensors stülpt. Dadurch wird eine radiale und axiale Abdichtung erreicht. Bei Anwendung des definierten Anzugsdrehmoments von 0,6 Nm wird zusätzlich eine mechanische Rüttelsicherung aktiviert, die bei auftretenden Vibrationen für eine stabile mechanische Verbindung von Sensor und Anschlussleitung sorgt. Undichte Leitungen bedeuten oft: Der Sensor schaltet sich ab, die Steuerung meldet eine Störung. Im schlimmsten Fall muss die gesamte Anlage gestoppt werden. Dichte Leitungen erhöhen also auch die Anlagenverfügbarkeit, da die Sensoren weniger häufig ausfallen. www.sick.de 03 Dank IP69K-Gehäuse eignet sich der Sicherheits- Lichtvorhang für die Gefahrstellenabsicherung in Nassbereichen Der Konstrukteur 1-2/2016 33

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