Viis nõuet, mis muudavad toiduainete töötlemise tööstusautomaatika kõige nõudlikumaks käigukastikeskkonnaks
Korea toidu- ja joogitootmissektor – toodangu poolest maailma suuruselt kuues – tegutseb Korea toidu- ja ravimiohutuse ministeeriumi kehtestatud HACCP (ohuanalüüsi ja kriitiliste kontrollpunktide) protokollide alusel, mis on kooskõlas ELi määrusega 852/2004 ja USA FDA 21 CFR osaga 110. Need protokollid loovad mehaanilise disaini nõuded, mida ükski teine tööstusrakendus ei esita täppis-servokäigukastile samaaegselt.
HACCP-sertifitseeritud toiduliinid loputatakse 1–6 korda päevas naatriumhüdroksiidiga (NaOH, 1–3%), peräädikhappega (PAA, 0,1–0,3%), kloorilahustega (200–1000 ppm) ja kvaternaarsete ammooniumühenditega – kõik veetemperatuuril 60–85 °C ja rõhul 2–8 baari. IP54 (pritsmekaitse) ei allu otsesele veejoale 2000 tunni jooksul. Ainus sobiv spetsifikatsioon on IP65 (EP-ZDS), mis peab vastu IPX5 standardtestile: 6,3 mm otsik, 12,5 l/min, igast suunast.
Standardsed NBR (nitriil) tihendid – enamiku tööstuslike käigukastide vaikeseade – paisuvad ja kõvenevad kokkupuutel peräädikhappega, kaotades tihendusjõu 500–1000 pesutsükli jooksul. EP-ZDS-i standardvarustuses olevad FKM (Viton) tihendid peavad vastu paljudele toiduainetööstuse desinfitseerimisvahenditele, sh peräädikhappele, kloorile ja naatriumhüdroksiidile, töötemperatuuril kuni 200 °C. See üksainus materjalivalik on erinevus tihendi kestvuse ja 12 kuuga purunemise vahel.
NSF International liigitab toidukvaliteediga määrdeained kolme kategooriasse: H1 (juhuslik kokkupuude toiduga on lubatud), H2 (toiduga kokkupuudet ei toimu) ja H3 (otsene kokkupuude toiduga). EP-seerias kasutatakse H2-ekvivalenti PAO sünteetilist määret – see sobib toiduainete töötlemiseks, kui käigukast asub väljaspool otsese tootega kokkupuute tsooni. Tootega kokkupuute tsoonis asuvate käigukastide jaoks on NSF H1 määre saadaval eritellimusel (lühendab nimieluiga ligikaudu 30% võrra H1-heakskiidetud koostiste väiksema EP-lisandite sisalduse tõttu).
EHEDG (Euroopa Hügieenilise Inseneri ja Disaini Grupi) juhised keelavad horisontaalsed pinnad, kus tekivad veeloigud, surnud tsooni süvendid, kuhu kogunevad tooted ja bakterid, ning välised keermestatud kinnitusdetailide pead, mis püüavad kinni toiduosakesi. EP-ZDS alumiiniumkorpused pakuvad siledat välispinda ilma väljaulatuvate osadeta – see sobib pritsmekaitseks paigaldamiseks. Toiduga otsese kokkupuute korral 1. tsoonis konsulteerige roostevabast terasest korpuse või katete disaini osas Korea Ever-Poweri rakendustehnikaga.
Üks toiduainetetöötlemisettevõte võib vajada käigukaste, mis töötavad külmutustunnelis temperatuuril −25 °C ja peavad sama vahetuse jooksul vastu 85 °C loputusveele. EP-seeria nimitöövahemik −25 °C kuni +90 °C korpuse temperatuuride vahemikus katab kogu selle vahemiku – eeldusel, et lühiajaline loputustemperatuur (tavaliselt 5–15 minutit) ei ületa tihendi temperatuuri piiri. FKM-tihenditel (nimikasutuseks kuni 200 °C) pole CIP/SIP temperatuuriga probleeme. PAO-määre jääb modifitseerimata ja toimib kogu töövahemikus −25 °C kuni +90 °C.
Toiduainetega seotud IP-kaitseklasside hierarhia – IP54, IP65, IP67 ja IP69K selgitus
Toiduainete töötlemise seadmete spetsifikatsioonides on neli IP-kaitseklassi, millest igaüks vastab erinevale vedelikukaitse tasemele. Valiku määrab käigukasti tegelik veesobivuse profiil – mitte tootmispiirkonna üldine keskkond. Suletud korpusesse tootmisliini kohale paigaldatud käigukast võib rajatises, kus muidu nõutakse kõikjal IP65, vajada ainult IP54 kaitseklassi.
Test: 10-liitrine ämbriprits kiirusel 0,07 l/s. Kaitseb juhusliku suunatud pritsimise eest, kuid ei talu HACCP-pesu pidevat survevoolikuga kokkupuudet. Igapäevastes pesukeskkondades võimaldavad IP54 tihendid järkjärgulist vee sissetungi, mis emulgeerib suletud määrdeaine 2000 tunni jooksul. Ei sobi ühelegi toiduainete töötlemise tsoonile, kus on plaanipärane loputus. EP-ZDE/ZDF/ZDWE/ZDWF reiting.
Katse: 6,3 mm otsik, 12,5 l/min 3 m kauguselt, igast suunast 1 minuti jooksul pinna kohta. See vastab standardse HACCP voolikuga loputamise profiilile rõhul 2–6 baari tavapärasest töökaugusest. HACCP-sertifitseeritud pesutsoonis asuva toiduainete töötlemise käigukasti minimaalne spetsifikatsioon. EP-ZDS seeria kaitseklass — ainus EP seeria toode, millel on IP65 kaitseklass.
Katse: 30 minutit uputamist 1 m sügavusele. Nõutav konveieriajamite käigukastide puhul, mis läbivad veepaake või puhastusvanne, või ajamite puhul põranda tasandil rajatistes, kus koguneb seisvat vett. EP-seeria standard ei hõlma IP67 kaitseastet – alternatiivsete suletud lahenduste osas, mille puhul on nõutav IP67 kaitseaste, konsulteerige Korea Ever-Poweriga.
ISO 11158 test: 80 °C vesi rõhul 80–100 baari, voolukiirusel 14–16 l/min, 10–15 cm kauguselt. See on kõige agressiivsem tööstuslik survepesu – kasutatakse lihatööstuses, piimatootmises ja EL-i sertifitseeritud ekspordiettevõtetes. IP69K nõuab spetsiaalset tihenduskonstruktsiooni, mis ulatub kaugemale tavalistest tööstuslikest käigukastidest. EP-ZDS (IP65) ei ole IP69K reitinguga; IP69K nõuete täitmiseks on EP-ZDS seadme ümber vaja täiendavat mehaanilist tihendit või katet.
Korea regulatiivne kontekst: Korea MFDS-i (Toidu- ja Ravimiohutuse Ministeeriumi) eeskirjad toidu sanitaarseaduse (식품위생법) ja Korea HACCP standardi (HACCP 인증) alusel nõuavad, et kõik toidutootmisseadmed, sealhulgas ajamid ja käigukastid, oleksid projekteeritud puhastatavaks ja ilma mikroobide kasvu soodustavate pindadeta. IP65 tihend ja siledad välispinnad on praktiline miinimum nõuetele vastavuse tagamiseks. Korea toiduainete töötlemise seadmete tootjad (OEM-id), mis eksportivad ELi turgudele, peavad lisaks vastama direktiivile EÜ 1935/2004 (toiduga kokkupuutuvad materjalid) – mis võib mõnes konfiguratsioonis nõuda NSF H1 määrdeainet ja roostevabast terasest korpust.
Tihendimaterjalide ühilduvus — FKM, NBR ja EPDM nelja toidu desinfitseerimiskeemilise ühendiga
Väljundvõlli huuletihend on toiduainete töötlemise käigukasti kõige kriitilisem komponent – see on piir välise pesukeskkonna ja suletud määrdeõõnsuse vahel. Vale tihendimaterjali valimine tähendab määrdeaine saastumist kuude jooksul. Korea toiduainete töötlemise tehastes kasutatavad neli peamist desinfitseerimisvahendit esitavad tihendi elastomeeridele erinevad ühilduvusnõuded.
| Desinfitseerimisvahend | Tüüpiline konts. | Temperatuur | NBR (nitriil) Standardne tööstuslik |
FKM (Viton) EP-ZDS standard |
EPDM Alternatiiv |
Toiduainetööstuse kasutamine |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Naatriumhüdroksiid (NaOH) | 1–3% | 60–80 °C | ⚠ Mõõdukas | ✅ Hea | ✅ Suurepärane | CIP 1. etapp; valkude/rasvade eemaldamine; piimatooted, liha |
| Peräädikhape (PAA) | 0,1–0,3% | 15–40 °C | ❌ Kehv | ✅ Hea | ✅ Hea | CIP-desinfitseerimine; laialdaselt kasutatav jookide, piimatoodete ja lihatööstuses |
| Naatriumhüpoklorit (kloor) | 200–1000 ppm | 20–50 °C | ⚠ Mõõdukas | ✅ Suurepärane | ✅ Hea | Tootepesu, üldine desinfitseerimine; mereannid, pagaritooted |
| Kvaternaarne ammoonium (QAC) | 200–400 ppm | 20–50 °C | ✅ Hea | ✅ Hea | ✅ Hea | Pindade desinfitseerimine; apteegid, toiduainetega kuivatatud alad |
| Kuum vesi (CIP/SIP) | — | 60–85 °C | ⚠ kuni 100 °C | ✅ kuni 200 °C | kuni 150 °C | Kogu toiduainete töötlemine; termilise desinfitseerimise etapp |
EP-ZDS seadmed on saadaval kas NBR- või FKM-väljundvõlli huultihenditega. Standardne tootmistihend on NBR, kui FKM-tihend pole täpsustatud. Kõikide toiduainete töötlemise rakenduste puhul märkige tellimuses FKM-tihendid – märkige spetsifikatsioonis „FKM-huultihend / Viton-tihend”. FKM-tihendid lisavad mõõduka hinnalisa (tavaliselt 5–8% ühikuhinnast) ja on pikaajalise toiduainete töötlemise töökindluse tagamiseks kõige olulisem spetsifikatsiooniotsuse tegur. NBR-tihenditega EP-ZDS-seade peräädikhappe keskkonnas lakkab töötamast samamoodi nagu IP54-seade. — korpuse IP65 kaitseklassil pole tähtsust, kui tihendimaterjal ei sobi kokku loputuskeemiaga.
Omandi kogukulu – miks on IP65 toiduainetetööstuses odavam kui IP54
EP-ZDS (IP65) seadme hinnalisa samaväärse pöördemomendi klassiga EP-ZDE (IP54) seadme ees on tavaliselt 35–50%. Puhas siseruumides kasutatavas servoautomaatika rakenduses pole sellel hinnalisal mingit tasu – IP54 kestab 20 000 tundi ilma jõudluserinevusteta. HACCP-põhises toiduainete töötlemise keskkonnas tuleb sama IP54 seade välja vahetada umbes iga 2000 tunni järel. Kogukulu arvutus ei ole täpne.
IP54 kaitseklassi rikke varjatud kulu toiduainete keskkonnas: Kui IP54 käigukasti tihend toiduainetetöötlemisliinil puruneb, ei ole tagajärjeks ainult asenduskulud. Tihendi rike toiduga kokkupuutuvatsoonis käivitab HACCP kriitilise kontrollpunkti kõrvalekalde, mis Korea toiduainetetööstuses nõuab dokumenteeritud uurimist, võimalikku toote kinnipidamist ja proovide võtmist, mõnel juhul regulatiivset teavitamist ning puhastuse/sanitaartingimuste uuendamist enne liini taaskäivitamist. Ühe planeerimata käigukastiga seotud toiduohutusjuhtumi kogumaksumus on Korea tehases, millel on KFDA HACCP sertifikaat, $30 000–$150 000. IP65 lisatasu on 40% ühikuhinnast.
Rakenduspõhine juhend – kaheksa toiduainete töötlemise ajamitüüpi
Toiduainete töötlemise masinad kasutavad servomootoriga planetaarkäigukaste kaheksas erinevas rakenduskategoorias, millel kõigil on erinevad pöördemomendi, kiiruse ja täpsuse prioriteedid. Järgnevalt käsitletakse Korea toidu- ja joogitootmisliinide kõige levinumaid konfiguratsioone.
VÖÖB/KETT
Toidukonveierid töötavad pidevalt kõrge õhuniiskusega või märjas keskkonnas perioodilise loputusega. Ajam asub tavaliselt konveieri ühes otsas, sageli otsese loputuskeskkonna mõjul. Pöördemoment: 30–200 N·m, olenevalt lindi laiusest ja koormusest. Kiirus: 5–30 p/min väljund enamiku toidukonveieri rakenduste puhul.
SEGAJA
Tainasegistid, pastasegistid ja suspensioonisegistid vajavad toiduainete töötlemisel suurimaid väljundpöördemomente – sageli 200–800 N·m väljundkiirusel 5–30 p/min. Mootori kiirusel 3000 p/min ja väljundvõimsusel 20 p/min on suhe 150:1 (3-astmeline). Käigukast on otseses kokkupuutes toote ja paagi loputusvee pritsmetega. Üle 500 N·m segamispöördemomentide jaoks on vaja 3-astmelist EP-ZDS-142 või EP-ZDS-190 käigukasti (kahe seadmega kaskaadi või otsese 3-astmelise käigukasti kaudu).
MASIN
Kolb- ja pöörlevad täitmismasinad teostavad 30–120 tsüklit minutis. Servotelg juhib kolvi käiku – käigukasti lõtk mõjutab otseselt doosi mahu korduvust. Iga 1 kaareminuti pikkune lõtk kolviajami juures tekitab ligikaudu 0,2% doosi variatsiooni 10:1 ülekandearvu juures. Annuse täpsuse ±0,5% saavutamiseks peab lõtk olema <8 kaareminuti. CIP-tsüklid tootmispartiide vahel nõuavad IP65 kaitseklassi, kui ajam asub täitekapis.
INDEKSEERIJA
Pöörlevad pakkimisindekseerijad (tähtrattad, pöördlauad) indekseerivad ±0,5° korduvtäpsusega kiirusel 20–60 jaama minutis. Ajam asub tavaliselt kuivpakendamistsoonis – eemal märgtoidutsoonist –, kus IP54 kaitseklass on piisav, kui pakkimistsooni ei uhutata toiduliiniga alla. Indekseerimistäpsust määratleb lõtk: <8 kaareminuti annab 0,13° surnud tsooni, mis on ±0,5° tolerantsi piires.
Kruvisöötur
Pulbri, graanulite ja viskoosse toote doseerimiseks mõeldud kruvisööturid töötavad kiirusel 5–30 p/min ja pöördemomendil 100–400 N·m. Servosüsteem kontrollib pöördenurka, et saavutada doosi kaalu täpsus (tavaliselt ±0,5–2%). Puur asub tootetsooni sees – ajam on vahetult väljaspool ja allub CIP-pesule. Tüüpiline on kõrge suhe (25–64:1); veenduge, et EP-seeria nimipöördemoment valitud suhte juures katab toote maksimaalse takistuspöördemomendi, kui SF = 2,0.
TIHENDAMINE
Korgitornid rakendavad sulgureid kiirusega 60–300 korki minutis. Servo peab tagama täpse pöördemomendi (et vältida ala- ja ülepöördemomendist tingitud lekkeid), mitte asendit. Lõtk on vähem oluline kui pöördemomendi täpsus. Kiiruse prioriteet (väljund 60–120 p/min) tähendab madalamaid ülekandeid (5:1 kuni 10:1). Ajam asub tavaliselt osaliselt suletud alal, eemal otsesest loputusest – IP54 võib olla piisav, kuid IP65 on alati ohutum ööpäevaringselt töötavate toiduliinide jaoks.
APLIKAATOR
Etiketi dosaatori rulli ajamid töötavad väljundkiirusel 200–600 p/min ja pöördemomendil 10–30 N·m. Kiiruse täpsus kontrollib etikettide sammu ja paigutust. Tavaliselt paigaldatakse need kuiva pakendamise tsooni, kus need ei ole otseselt veega kokku puutunud. Standardspetsifikatsioon on EP-ZDE-60 või EP-ZDE-80 suhtega 3:1 kuni 8:1 – need on väikesed, kerged, tõhusad ja piisava kiirusvahemikuga. IP54 kaitseklass on kuiva etikettide pealekandmise tsoonis tavaliselt piisav.
TUNNEL
IQF külmutustunnelites olevad konveieriajamid töötavad ümbritseva õhu temperatuuril −35 °C kuni −25 °C. EP-seeria on ette nähtud minimaalseks temperatuuriks −25 °C PAO määrdega, mis jääb madalatel temperatuuridel modifitseerimata kujul voolavaks. Käivitamine külmalt: enne täiskoormuse rakendamist laske 2–3 minutit madalal kiirusel soojeneda. Külmutustunnelist väljudes tekib käigukastile kondensaat – IP65 kaitseklass hoiab ära niiskuse sissetungi termilise tsükkelduse ajal. FKM tihendid säilitavad oma tihendusjõu madalatel temperatuuridel (parem kui NBR, mis jäigastub temperatuuril −15 °C).
Täieliku toiduainete töötlemise EP-seeria valikumaatriks
| Taotlus | T_nõue (Nm) |
n_välja (p/min) |
Suhe i | IP-aadress | Pitser | Soovitatud EP | Võtmejuht |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Märgtsooni konveier | 50–200 | 10–30 | 16–20:1 | IP65 | FKM | EP-ZDS-115 | Igapäevane pesemine |
| Tainasegisti (50L) | 300–500 | 20–30 | 100:1 | IP65 | FKM | EP-ZDS-115, 3-astmeline | Suur pöördemoment + läbipesu |
| Täitemasin, kuiv tsoon | 20–60 | 15–30 | 10–16:1 | IP54 | NBR | EP-ZDE-80/120 | Annuse täpsus; BL<8 |
| Täitemasin, märg tsoon | 30–80 | 15–30 | 10–16:1 | IP65 | FKM | EP-ZDS-115 | IP65 + annuse täpsus |
| Pakendiindekseerija | 50–120 | 20–60 | 16:1 | IP54 | NBR | EP-ZDE-120 | Indeksi täpsus ±0,5° |
| Kruviga söötja | 100–300 | 5–20 | 25–64:1 | IP65 | FKM | EP-ZDS-115, 2-astmeline | Suur pöördemoment + annuse kaal |
| Sulgemine / sulgemine | 20–60 | 60–120 | 5–10:1 | IP54/65 | NBR/FKM | EP-ZDE-80 | Kiiruse + pöördemomendi reguleerimine |
| Siltide aplikaator | 10–25 | 200–400 | 3–8:1 | IP54 | NBR | EP-ZDE-60 | Suur kiirus, kerge koormus |
| Külmutustunneli konveier | 50–150 | 5–20 | 16:1 | IP65 | FKM | EP-ZDS-115 | −25°C + kondensatsioon IP65 |
Toiduainete töötlemise käigukasti spetsifikatsiooni kontroll-leht – kuus kontrollitavat parameetrit
Tuvastage käigukasti paigaldustsoonis kasutatavate loputusrõhk, -sagedus ja kemikaalid. Otsejoaga loputus (HACCP voolikuga loputamine): määrake IP65 (EP-ZDS). Ainult udupesu või loputuse puudumine käigukasti tsoonis: IP54 (EP-ZDE).
Tuvastage peamine desinfitseerimisvahend: PAA, NaOH, kloor või QAC. PAA või kõrge kontsentratsiooniga kloori korral: FKM-tihendid on kohustuslikud – märkige järjekord selgesõnaliselt. Ainult NaOH või QAC korral: NBR on vastuvõetav. Kahtluse korral märkige alati FKM.
Kui käigukast asub kohas, kus määrdeaine leke võib kokku puutuda toiduga (tsoon 1): kasutage NSF H1 toidukvaliteediga määret (lühendab nimieluiga ~30%). Kui käigukast asub pritsmealas või tootest täielikult eraldatud (tsoon 2/3): on vastuvõetav standardne EP-seeria määre. Dokumenteerige tsooni klassifikatsioon HACCP plaanis.
Veenduge, et käigukasti töötemperatuuri vahemik katab rakenduse: −25 °C (külmumistunneli miinimum) kuni +90 °C (korpuse temperatuur nimikoormusel). CIP/SIP puhul: veenduge, et loputustemperatuur ≤ FKM tihendi piir (200 °C) — alati täidetud. −25 °C käivitamisel: vähendage käivituskoormust 2–3 minutiks soojenemiseks.
Arvutage tipppöördemoment toote maksimaalse takistuse korral (kõrge viskoossusega partii täitmine, tainasegisti käivitamine). Standardse toiduainete töötlemise korral rakendage SF = 2,0. Kõrge viskoossusega segistite puhul võib vaja minna SF = 2,5. Kontrollige EP-seeria nimipöördemomenti valitud suhte juures. Suhete korral üle 64:1: on vaja kolmeastmelist EP-d või kaheseadmelist kaskaadsüsteemi.
Kontrollige väljundvõlli tihendit igakuiselt pesutsoonides (mitte tavapärase 500 töötunni järel). Kui korpuse välisküljel on näha määret, tuleb seda kohe uurida. Registreerige korpuse temperatuur iga kontrolli käigus – temperatuuri tõus IP65 seadmes on laagri kulumise varajane näitaja, hoolimata korpuse tihenduse terviklikkusest.
Korea Ever-Poweri rakendustehnika pakub toiduainete töötlemise käigukastide spetsifikatsioone, sealhulgas IP-reitingu hindamist, FKM-tihendi kinnitust, toidukvaliteediga määrdeainete saadavust ja NSF H1 määrdevalikuid. Täieliku EP-seeria soovituse saamiseks esitage oma rakenduse tüüp, pesuprotokoll, desinfitseerimisvahend ja töötemperatuuri vahemik korea ja inglise keeles.
Vaata tehnilisi andmeid →
Toimetaja: Cxm
