Von AJ Naber
Leitender Konstrukteur – Dorner Manufacturing
Ein wesentlicher Bestandteil jedes Lebensmittelinspektionsprozesses ist die Fähigkeit, fragwürdige Produkte schnell und effektiv aus dem Prozessablauf zu entfernen. Eine Schlüsselkomponente dieses Inspektionsprozesses ist die Metalldetektion. Sobald kontaminierte Produkte erkannt wurden, gibt es viele Methoden zur Produktentfernung – von einem einfachen Mechanismus der bei Erkennung anhält bis zu einem komplexeren System wie einem einziehbaren Heck. Die Anwendung und häufig der Platz, der für die Gestaltung des unterstützenden Fördersystems zur Verfügung steht, bestimmen, welche Option verwendet werden soll.
Kürzlich habe ich für einen Kunden, der gefrorene Pommes frites herstellt, einen einziehbaren Heckmetall-Detektionsförderer entworfen. Basierend auf der Konfiguration der vorhandenen Verarbeitungslinie war ein einziehbarer Förderer am besten für ihre Anwendung geeignet. Der Förderer läuft hauptsächlich in der ausgefahrenen Position und wenn Pommes frites erfolgreich den Metalldetektor passieren, fahren sie auf dem ausgefahrenen Förderer zu einem Wegführband weiter. Wenn das Metalldetektionssystem Metall im Fluss der Pommes frites erkennt, zieht sich der einziehbare Heckförderer zurück und erzeugt einen Spalt, damit das Produkt zur Entsorgung auf einen zweiten Förderer fallen kann.
Das einziehbare Heck verwendet ein Schubladen-Design. Das Gerüst des einziehbaren Hecks ist im Förderrahmen untergebracht und an Führungsschienen aus Edelstahl montiert. Während des normalen Betriebs, wenn Pommes frites erfolgreich das Metalldetektionssystem passieren, ist das einziehbare Heck vollständig ausgefahren. Um das Heck einzuziehen, wird ein pneumatischer Edelstahlzylinder betätigt, der das Heck 35 cm (14 Zoll) in den Förderer zieht, wodurch das zurückgewiesene Produkt fallen kann.
Basierend auf den Parametern der Anwendung war ein einziehbares Heck die effizienteste und effektivste Option für diesen Kunden. Während dies sicherlich einer der komplexeren Metalldetektionsförderer war, die ich jemals entworfen habe, sind die meisten ziemlich einfach und unkompliziert.
Auch hier besteht das Ziel eines Metalldetektionsfördersystems darin, das kontaminierte Produkt effizient zu entfernen. Das grundlegendste Design ist eines, das bei Erkennung anhält. Wenn der Metalldetektor ein fragwürdiges Produkt kennzeichnet, stoppt die Förderlinie und der Bediener kann das Produkt manuell entfernen. Der Bediener aktiviert dann die Linie und die Produktion wird fortgesetzt. Dieses Design ist die einfachste und im Allgemeinen kostengünstigste verfügbare Option.
Trotzdem verwenden viele Verarbeitungslinien mehr Automatisierung, was eine Art Ausschussmechanismus erfordert, der über das Eingreifen des Menschen hinausgeht. Stoß-bei-Erkennung, Luftstoß und Umlenkarme sind einige der gängigen Ausschussmechanismen bei Metalldetektionsfördersystemen.
So wie es sich anhört, beinhaltet Stoß-bei-Erkennung einen Stoßmechanismus, der an der Seite des Förderers angebracht ist. Die Stoßfläche wird (im Allgemeinen pneumatisch) betätigt, wenn der Metalldetektor ein Produkt zum Ausschuss kennzeichnet. Der „Stoß“ wird zeitlich mit dem Produktfluss abgestimmt, sodass das gekennzeichnete Produkt beim Eintreffen am Schieber aktiviert wird, um das gekennzeichnete Produkt zur Entsorgung in einen Ausschussbehälter oder einen separaten Ausschussförderer zu bringen.
Der Luftstoß funktioniert ähnlich wie die Funktion Stoß-bei-Erkennung. Anstelle eines Schiebers wird ein gekennzeichnetes Produkt durch einen Luftstoß vom Förderer entfernt. Diese Art von Ausschussmechanismus ist ideal für leichte Produkte, die einen endlicheren Ausschuss erfordern.
Ein Umlenkarm schwingt über die Breite des Förderbandes hinaus, um das gekennzeichnete Produkt zur Entsorgung zu einer Ausschussspur oder einem Abfallbehälter zu führen. Schüttgüter eignen sich am besten zum Umleiten von Ausschuss, da bei jeder Betätigung des Arms ein Produktabschnitt entfernt wird.
Alle drei Ausschussmechanismen funktionieren gut, um fragwürdige Produkte aus einer Verarbeitungslinie zu entfernen. Die Art der Anwendung und das gescannte Produkt helfen dabei, festzustellen, welche Art von Ausschussmechanismus am besten ist.
Der Bereich innerhalb des Metalldetektors, durch den sich das Produkt bewegt, wird als Öffnung bezeichnet. Innerhalb der Öffnung muss Platz für den Förderer und das Produkt vorhanden sein. Die meisten Metalldetektoren benötigen eine metallfreie Zone mit etwa dem 1,5-fachen der Öffnungshöhe. Diese Einschränkung stellt eine Herausforderung dar, da alles auf dem Fördersystem innerhalb dieser metallfreien Zone aus Kunststoff hergestellt werden muss.
Der Förderrahmen aus Edelstahl muss ebenfalls geteilt werden, damit Kunststoff durch die Öffnung und innerhalb der metallfreien Zone läuft. Aus diesem Grund ist es wichtig, ein Metalldetektionssystem für die Anwendung richtig zu dimensionieren. Kunden kommen oft zu uns und sagen, dass sie einen vorhandenen oder vorgekauften Metalldetektor mit neuen Förderanlagen nachrüsten müssen, aber die Öffnung ist erheblich größer als es die Anwendung erfordert. Er wird immer noch die Arbeit erledigen, aber jetzt ist die erforderliche metallfreie Zone größer, was einige der verfügbaren Optionen für das Förder- und Ausschusssystem einschränken kann. Ich empfehle, bei der Auswahl eines Metalldetektors für eine Verarbeitungslinie alle unterstützenden Geräte einschließlich der Förderer und der Ausschussmethode zu berücksichtigen. Stellen Sie sich den Metalldetektor und die unterstützende Förderlinie als eine integrierte Komponente vor.
Die Auswahl eines Metalldetektors mit einer für das Produkt möglicherweise zu großen Öffnung kann auch den Platz einschränken, an dem Zubehör am Förderrahmen montiert werden kann. Denken Sie daran, dass eine größere Öffnung eine größere metallfreie Zone um das gesamte System bedeutet. Wenn sich das Metalldetektionssystem auf engstem Raum befindet, kann der verfügbare Platz auf dem Rahmen zur Montage der Ausschussmechanismen begrenzt sein. Aus technischer Sicht ist es immer eine Herausforderung, das System so hygienisch und kompakt wie möglich zu gestalten und gleichzeitig die Anforderungen des Kunden zu erfüllen.
Letztendlich muss jedes Design, das wir herstellen, sicher sein, und oft gehen Sicherheit und Hygiene nicht Hand in Hand. Idealerweise wollen wir so wenig menschliches Eingreifen wie möglich in die Ausschussmechanismen. Daher werden wir verschiedene Schutzvorrichtungen hinzufügen, um den Zugang zu gefährlichen Bereichen zu verhindern. Mit jeder Komponente, die dem Förderer hinzugefügt wird, können Sie jedoch die allgemeine Hygiene verringern. Es ist ein Balanceakt. Unsere Aufgabe ist es, ein Metalldetektionsfördersystem zu entwickeln, das sehr schlank ist, reibungslos und unterbrechungsfrei funktioniert und gleichzeitig ein Höchstmaß an Sicherheit bietet.
Keine zwei Metalldetektionsfördersysteme sind identisch. Bei richtiger Spezifikation können sie jedoch eine wichtige Rolle bei der Wertschöpfung und Effizienz jeder Produktionslinie spielen.