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DER KONSTRUKTEUR 1-2/2019

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HYGIENIC DESIGN HYGIENE

HYGIENIC DESIGN HYGIENE ALS KOMPETENZKETTE Bezüglich der Hygienetauglichkeit gilt die Regel „Eine Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied“. Das weiß auch ein Sensor-Hersteller, der mit Edelstahl- Sensoren und Zubehör hygienegerechte Lösungen für die flexible Automatisierung, die Absicherung von Maschinen und Prozessen, für die Qualitätskontrolle sowie für Identifikationsanwendungen bietet. Edelstahl-Sensoren von Sick vereinen kompakte Baugröße, hohe sensorische Performance, chemische und thermische Materialbeständigkeit sowie dauerhaft hohe Dichtigkeit. Hinzu kommt, dass beispielsweise bei den Lichtschranken-Produktfamilien in Edelstahl-Ausführung alle optosensorischen Geräteausprägungen verfügbar sind – also energetische Lichttaster, Lichttaster mit Hintergrundausblendung, Einweg-Lichtschranken und Reflexions- Lichtschranken. Auch für Aufgabenstellungen der Sicherheitstechnik, der Identifikation von Produkten und Behältern, der Positionserfassung und Wegmessung, der Druck-, Temperatur- und Füllstandsmessung oder der Inspektion von Verpackungen und deren Inhalten bietet das Edelstahl-Sensor-Portfolio von Sick passende Lösungen, die ein Höchstmaß an Prozesssicherheit für den Hersteller und an Produktsicherheit für den Konsumenten bieten. Gleichzeitig gewährleisten sie unter rauesten Einsatzbedingungen eine zuverlässige Funktion und dauerhaft hohe Verfügbarkeit. Um durchgängige und dauerhafte Sicherheit für Produkte und Prozesse zu schaffen, gilt es, Herausforderungen hinsichtlich der chemischen Widerstandsfähigkeit, der thermischen Resistenz, der Dichtigkeit und des konstruktiven Designs von Edelstahl-Sensoren sowie der Einhaltung von Marktstandards zu lösen. SPECIAL Autoren: Christian Freudig, Produktmanager Business Unit Photoeletcric Sensors & Fibers, Global Business Center Presence Detection, und Marco Kaiser, Strategic Industry Manager Consumer Goods-Packaging, Global Industry Center Factory Automation, beide SICK AG, Waldkirch DESIGN UND MATERIAL Was den Aspekt der Materialbeständigkeit gegen chemische Stoffe, Medien und Gase betrifft, zeichnet sich der für Gehäuse und Befestigungskomponenten geeignete Edelstahl 1.4404 / AISI 316L durch 38 DER KONSTRUKTEUR 1-2/2019

HYGIENIC DESIGN höchste Korrosions- und Druckfestigkeit aus. Gleichzeitig fördert der Werkstoff die natürliche Absterberate von Bakterien und anderen Mikroorganismen auf der Oberfläche der Komponenten. Zudem wird durch Bearbeitungsverfahren wie die Elektropolitur für Hygieneanwendungen die Oberflächenrauheit auf einen Wert von Ra = 0,8 µm reduziert. Dadurch sinkt das Anhaftungsvermögen von Produkt- und Medienresten sowie Keimen. Silikondichtungen, mit denen Sick beispielsweise bei Lichtschranken ein doppeltes Dichtungskonzept realisiert, verfügen über eine sehr breite chemische und thermische Beständigkeit. Darüber hinaus gehen mit Hygienic Design immer auch konstruktive Maßnahmen einher. Ein konsequent spaltfreies Gehäusedesign, glatte Übergänge zu Frontscheiben, Bedien- und Visualisierungskomponenten am Sensor sowie gerundete Kanten und schräge Flächen verfolgen das Ziel, Rückstandsnester und damit Nährböden für Bakterien und andere Mikroorganismen zuverlässig und dauerhaft zu vermeiden. THERMISCHE RESISTENZ Die thermische Festigkeit der Sensoren ist in der Praxis eng mit der Materialbeständigkeit verknüpft, denn die Temperaturen von Reinigungsmedien (bis + 80 °C), von Wasserdampf und von Spritzwasser können je nach Verfahren sehr stark und auch sehr kurzfristig schwanken. Zudem können im Nassbereich der Maschine oftmals Umgebungstemperaturen von weniger als 10 °C auftreten. Dies alles fordert zum einen die Gehäuse und die Dichtungen der Sensoren – aber auch deren Elektronik. Daher ist letztere bei den Edelstahl-Sensoren von Sick so ausgelegt und in die Gehäuse eingebettet, dass sie auch unter diesen Bedingungen eine thermische Überlastung sicher ausschließt. zuverlässig verhindert. Es basiert auf dem Einsatz thermisch und chemisch beständiger Dichtungsmaterialien sowie besonders geeigneter Hochleistungsklebstoffe und erfüllt – je nach Sensor und Anwendung – die Anforderungen der Schutzarten IP67, IP68 oder IP69K. Dadurch halten Edelstahl-Sensoren als Ganzes zuverlässig der aggressiven Außenreinigung von Anlagen stand. Eigenschaften wie der Druck und der Abstand eines Hochdruckstrahls oder die DIE THERMISCHEN BEDINGUNGEN FORDERN DIE GEHÄUSE UND DIE DICHTUNGEN DER SENSOREN – ABER AUCH DEREN ELEKTRONIK Kontaktdauer und die Temperatur der Reinigungs- beziehungsweise Desinfektionsmedien beeinträchtigen die Funktion und langfristige Verfügbarkeit der Edelstahl- Sensoren auch auf Dauer nicht. Dies zeigt sich nicht nur in der Praxis, sondern auch in Long-Life-Tests von Sick nach eigenen, praxisorientierten Testkriterien. MARKTSTANDARDS Das thematisch übergreifende Glied der Kompetenzkette Hygiene ist die Umsetzung und Einhaltung von hygienerelevanten Empfehlungen, beispielsweise der EHEDG, von Marktstandards und von Vorgaben u. a. der FDA oder der American 3-A Sanitary Standards Inc. Folgerichtig setzt Sick bereits bei der Entwicklung hygienegerechter Produkte und ihrer Montagesystemtechnik Gestaltungsanforderungen um, wie sie in der B-Norm DIN EN ISO 14159:2008-07 für Maschinen mit Hygienerisiken generell und in der C-Norm DIN EN 1672-2: 2005+A1 speziell für Nahrungsmittelmaschinen festgelegt sind. Gleiches gilt für die VO 1935/2004/EG über Materialien und Gegenstände, die bestimmungsgemäß mit Lebensmitteln in Berührung kommen, sowie die VO 10/2011 speziell über lebensmittelgerechte Materialien und Gegenstände aus Kunststoff. Sie alle haben das Ziel, eine sichere Produktion von Nahrungsmitteln, von Getränken und von pharmazeutischen Produkten zu gewährleisten. Materialauswahl und -bearbeitung, kons truktives Design, Umsetzung von Marktstandards sowie hygienegerechte und automatisierungstechnische Funktionalität – im Hygienic Design der Edelstahl-Sensoren von Sick steckt eine Menge Know-how aus dem Einsatzumfeld der Nahrungsmittel-, Getränke- und Pharmaproduktion. Für eine Hygienekette ohne schwaches Glied… Bilder: irontango/Fotolia.de und SICK AG www.sick.de HERMETISCHE DICHTIGKEIT Partikel in der Umgebungsluft, Feuchtigkeit, Dampf, Kondensatbildung – all dies kann die Funktion von Sensoren beeinträchtigen und erfordert daher ein besonderes Augenmerk auf die Dichtigkeit der Sensorgehäuse. Bei den Edelstahl-Sensoren von Sick bilden daher Gehäuse, Deckel, Bedienelemente und Frontscheibe untereinander eine feste und dauerhaft dichte Verbindung. Grundlage hierfür ist das besondere, doppelte Dichtungskonzept, das ein Eindringen von Partikeln und Feuchtigkeit in die Sensoren Im hygienesensiblen Umfeld gilt es, Herausforderungen hinsichtlich der chemischen Widerstandsfähigkeit, der thermischen Resistenz, der Dichtigkeit und des konstruktiven Designs von Sensoren sowie der Einhaltung von Marktstandards zu lösen DER KONSTRUKTEUR 1-2/2019 39

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