Die Verpackung von Lebensmitteln spielt eine wesentliche Rolle bei der Wahrung der Produktqualität, der Bequemlichkeit der Nutzung sowie bei der Förderung der Markenidentität.
Während der Coronapandemie haben sich die Anforderungen an Lebensmittelverpackungen stark verändert: So wurden plötzlich vermehrt Einzelverpackungen, aseptische Materialien, Verpackungen speziell für den Bereich E-Commerce und Ähnliches nachgefragt. Mit der zunehmenden Komplexität der Verpackungen und den gestiegenen Ansprüchen der Verbraucher steigt auch die Bedeutung strenger Hygieneverfahren zur Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit – und zwar auf dem gesamten Weg von der Herstellung über den Verkauf bis hin zum Verzehr.
Strengere Vorschriften und intensivere Reinigungsmaßnahmen belasten die Produktivität
Für die Lebensmittelsicherheit sind in der Europäischen Union die EFSA und in den USA die FDA zuständig. Auch in anderen Regionen und Ländern gelten entsprechende Regelungen. Im Laufe der Zeit wurden diese Vorschriften als Reaktion der Regierungen auf lebensmittelbedingte Krankheitsausbrüche immer weiter verschärft. So sieht der Food Safety Modernization Act in den USA ein umfassendes Paket von Präventionsmaßnahmen, Inspektionen, Untersuchungen und Reaktionen bei Verstößen und Krankheitsausbrüchen vor.
Obligatorische Rückrufaktionen, die Zurückhaltung von Produkten und die mögliche Aussetzung der Zulassung von Betrieben stellen ein erhebliches Risiko für die Rentabilität von Unternehmen im Bereich der Lebensmittelverpackung dar. Die Hersteller sind daher aufgefordert, die Reinigungsverfahren ihrer Lebensmittelverarbeitungs- und -verpackungsanlagen entsprechend zu verbessern. Allerdings können intensivere Reinigungsverfahren auch die Wirtschaftlichkeit gefährden, da häufige Hochdruckreinigungen bei hohen Temperaturen zu erheblichen Stillstandszeiten und einem inakzeptablen Risiko kostenintensiver Anlagenschäden führen können.
Erfüllung der Anforderungen an die Lebensmittelsicherheit bei maximaler GAE
Um die Wettbewerbsfähigkeit von Produzenten und Verpackungsunternehmen zu unterstützen und gleichzeitig die Sicherheit der Lebensmittelversorgung zu gewährleisten, müssen Anlagenbauer ihre Konstruktionen sowohl in Bezug auf das Design als auch auf die einzelnen Komponenten überdenken, um eine einfachere Reinigung bei gleichzeitiger Maximierung der Gesamtanlageneffektivität zu erreichen.
Beispielsweise sind Motoren sehr anfällig für Schäden durch eindringendes Wasser. Bei älteren Anlagen sind daher oft Schutzschilde oder -hüllen erforderlich, die die Motoren während des Waschvorgangs schützen. Die Motoren selbst müssen dann in einem separaten Arbeitsgang von Hand gereinigt werden. Dies erhöht das Risiko einer unzureichenden Reinigung. Außerdem kann das zeitaufwändige Anbringen von Schutzschildern oder Abdeckungen das Reinigungspersonal dazu verleiten, bestimmte Maßnahmen zu umgehen oder abzukürzen, was wiederum die Produktsicherheit und die Zuverlässigkeit der Geräte beeinträchtigen kann.
Clean-in-Place-Konstruktionen verfügen über stationäre oder dynamische Sprühvorrichtungen, die Reinigungslösungen durch die gesamte Anlage pumpen und anschließend abspülen, ohne dass die Anlage demontiert und wieder zusammengebaut werden muss. Modulare Systeme ermöglichen die Zerlegung von Produktionslinien in leicht zu reinigende Module, ohne dass die Anlagen neu konfiguriert oder Kabel getrennt und neu angeschlossen werden müssen.
Beide Bauweisen ermöglichen eine schnellere Reinigung, geringere Stillstandszeiten und eine Steigerung der Produktivität. Keines dieser Systeme bietet jedoch einen ausreichenden Schutz der Motoren vor Schäden durch den Waschvorgang selbst.
Entweder müssen Abdeckungen oder Hüllen montiert und entfernt werden und die Motoren separat von Hand gereinigt werden, oder es muss eine Möglichkeit geschaffen werden, die Motoren direkt zu reinigen, ohne sie zu beschädigen. Darüber hinaus ist es wichtig, Motoren zu verwenden, die keine Korrosionsschäden oder Lackabplatzungen aufweisen, da diese entweder die Lebensmittel direkt kontaminieren oder einen Nährboden für Krankheitserreger darstellen.
Außerdem sollten Motoren ausgewählt werden, die mit den in der Lebensmittel- und Verpackungsindustrie üblichen Steuerungssystemen kompatibel sind, da dies die Auslegung der Anlagen vereinfacht und die Abhängigkeit von einzelnen Lieferanten verringert.
Kollmorgen bietet hygienische und reinigbare Motoren an, die alle diese Kriterien erfüllen. Beispiele für gängige Anwendungen sind:
Schneckendosierer
Schneckendosierer werden hauptsächlich für die Verpackung von Mehl, Zucker, Kaffee, Getränkepulver und anderen trockenen Pulvern, Granulaten und Schüttgütern eingesetzt. Vor allem für Lebensmittelverpackungsbetriebe, die unterschiedliche Produkte verarbeiten und ihre Produktivität durch schnelle Produktionswechsel maximieren wollen, ist die Möglichkeit, die Leitungen zu spülen und die Anlagen vor Ort zu reinigen, ein wesentlicher Vorteil.
Der Vorteil dieser in ihren Dimensionen sehr unterschiedlichen Anlagen liegt in der Einfachheit, dem geringen Gewicht und der Platzersparnis durch den Direktantrieb, der ein Getriebe überflüssig macht. Kollmorgen bietet eine Reihe verschiedener Motorlösungen an, die diese Anforderungen erfüllen. So sind beispielsweise die hygienischen AKMH-Servomotoren aus Edelstahl in 19 Standardgrößen mit verschiedenen Wicklungsoptionen erhältlich. Diese drehmomentstarken Motoren ermöglichen erhebliche Platzeinsparungen und zeichnen sich durch ein um 15 bis 17 % geringeres Gewicht im Vergleich zu Motoren anderer Hersteller aus.
Mit den AKMH-Motoren können Maschinenbauer die Anforderungen aller Größen von Schneckendosierern erfüllen, indem sie auf eine bewährte, zuverlässige Motorenfamilie zurückgreifen, deren Werkstoffe für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie geeignet sind und die sich durch ein glattes, abgerundetes Design ohne Ecken und Kanten auszeichnet, in denen sich Krankheitserreger festsetzen könnten. Das IP69K-Gehäuse ist so konstruiert, dass es den täglichen Waschvorgängen unter hohem Druck und hohen Temperaturen standhält, ohne dass zusätzliche Abschirmungen oder Schutzhüllen erforderlich sind.
Maschinen zur Flaschenabfüllung
Maschinen, die zum Abfüllen, Verschließen und Etikettieren von Getränkeflaschen dienen, sind in der Regel sehr groß. Die Füllgeschwindigkeit der einzelnen Flaschen ist durch die Menge und die Eigenschaften der jeweiligen Flüssigkeit begrenzt - die Flaschen dürfen nicht zu schnell befüllt werden. Gleichzeitig gelten für die Getränkeherstellung oft sehr hohe Produktionsziele, sodass diese Maschinen in der Lage sein müssen, eine große Anzahl von Flaschen gleichzeitig zu bearbeiten und abzufüllen.
Positionierungsfehler bedeuten bei diesen großen, mehrachsigen Maschinen eine erhebliche Beeinträchtigung des Betriebsablaufs und die Gefahr von teuren Stillstandszeiten und Ausschuss. Antriebskomponenten wie die Getriebe müssen äußerst präzise arbeiten und ein möglichst geringes Spiel aufweisen. Zudem müssen sie bei Verschleiß und abnehmender Genauigkeit ausgetauscht werden. Die notwendige Reinigung der Getriebekomponenten vergrößert das Verschleißrisiko durch das Eindringen von Wasser und Reinigungsflüssigkeiten zusätzlich.
In vielen Fällen ist der Verzicht auf Getriebekomponenten und der Einsatz eines Direktantriebs die bessere Lösung. Die AKMH-Servomotoren aus Edelstahl erweisen sich als ideale Wahl, da sie extreme Präzision bieten und in mehreren Varianten erhältlich sind. Dadurch lassen sich mit ihnen alle Anforderungen an Größe, Drehmoment und Geschwindigkeit der einzelnen Achsen erfüllen. Diese Motoren zeichnen sich durch den Einsatz von lebensmittelgeeigneten Materialien und ein hygienisches Design mit Schutzklasse IP69K aus, das täglichen, direkten Waschvorgängen standhält.
Zusätzlich lassen sich Maschinen durch den Einsatz der dezentralen AKD-N-Servoantriebe noch einfacher und besser reinigbar gestalten. Diese kompakten IP67-Antriebe können direkt am Gerät in der Nähe der jeweiligen Achse montiert werden. Das spart Platz im Schaltschrank und verringert den Aufwand für die Verkabelung um bis zu 80 %. Die AKD-N-Antriebe machen nicht nur die Verkabelung zwischen den einzelnen Motoren und dem Schaltschrank überflüssig, sondern bieten auch die Möglichkeit, Gleichstrom-, Netz-, Stromversorgungs-, E/A-Ebenen- und Sicherheitssignale (STO) in einem einzigen, leicht zu reinigenden Hybridkabel zusammenzufassen.
Automatische Waagen
Scheiben von Käse, Fleisch und anderen Produkten, die in Kunststoffschalen oder -behältern abgepackt sind, müssen genau abgewogen werden. Es gilt, ein vorgegebenes Nettogewicht bei minimalen Produktverlusten zu erreichen – oder, im Falle von Verpackungen mit variablem Gewicht, auf jeder Verpackung das genaue Gewicht und den korrekten Preis anzugeben.
Bei einem Motor, der Teil des Wägesystems ist, kann ein minimales Motorgewicht die Gefahr von Beeinträchtigungen der Gewichtsgenauigkeit erheblich reduzieren. In diesem Fall empfiehlt sich die Verwendung relativ flexibler Kabel, da steifere Kabel bei der Bewegung einen unnötigen Widerstand verursachen können, der die Genauigkeit der Waage beeinträchtigt.
Darüber hinaus muss die Wärmeentwicklung im Motor berücksichtigt werden, da ein heißer Motor in unmittelbarer Nähe verderblicher Produkte Auswirkungen auf die Lebensmittelsicherheit und -qualität haben kann. Ein im Betrieb kälter laufender Motor erlaubt auch eine schnellere Reinigung, da die Wartezeit bis zur Abkühlung der Maschine geringer ist.
Das ist ein ideales Einsatzgebiet für die leichtgewichtigen AKMA-Servomotoren. Sie liefern eine hohe Drehmomentdichte in einem leichten, kompakten Format. Die glatte, gehärtete Beschichtung aus eloxiertem Aluminium sorgt für eine einfache Reinigung, während die Schutzklasse IP69K, das einteilige Gehäuse und die belüftete Ausführung eine zuverlässige Leistung in Umgebungen mit mittleren und intensiven Reinigungsvorgängen gewährleisten.
Gemeinsam lösen wir Ihre spezifischen Anwendungsanforderungen
Die oben genannten Beispiele sind nur eine Auswahl von Anwendungen in der Lebensmittelverarbeitung und -verpackungsindustrie, bei denen die Antriebslösungen von Kollmorgen einen deutlichen Beitrag zur Verbesserung der Sauberkeit, Zuverlässigkeit und Leistung der Anlagen geleistet haben. Wir könnten noch viele weitere Beispiele nennen. Aber genauso wichtig wie unsere Technologie ist für uns auch die kooperative Zusammenarbeit, mit der wir gemeinsam mit unseren Kunden höchst anspruchsvolle Herausforderungen in Sachen Antriebstechnik und Integration lösen.
Unsere Techniker arbeiten eng mit Ihnen zusammen, um sämtliche Aspekte Ihrer Anforderungen an die Bewegungsabläufe zu verstehen und Ihnen dabei zu helfen, ein optimales Antriebskonzept zu entwickeln. Darauf aufbauend entwickeln unsere globalen Entwicklung- und Fertigungsteams in der Regel innerhalb weniger Wochen Prototypen, die genau Ihren Anforderungen entsprechen – und das überall auf der Welt.
Unsere selbstständig nutzbaren Online Design-Tools vereinfachen die Auswahl, Dimensionierung und Konfiguration der Produkte erheblich. Und wir bieten Ihnen jederzeit den Live-Support, den Sie gerade benötigen – online, telefonisch oder direkt bei Ihnen vor Ort.
Lassen Sie uns also loslegen. Kontaktieren Sie uns und vereinbaren Sie einen Termin für ein Beratungsgespräch. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit an einem neuen Projekt. Ganz gleich, ob Sie ein vorhandenes System aufrüsten oder eine völlig neue Anlage entwerfen möchten – wir stehen Ihnen bei der Entwicklung herausragender Lösungen zur Seite.
