Zerlege- und Verarbeitungsmaschinen in der Fleischindustrie sind Anlagen, die zyklusmäßig gereinigt und desinfiziert werden müssen, um Hygienerisiken durch die Verunreinigung der Fleischprodukte mit Mikroorganismen, Sporenbildnern oder anorganischen Rückständen zu vermeiden. Auf das erste Beseitigen von Schlachtresten von Flächen und Maschinen folgt die Außenreinigung. Bei diesem Reinigen und Desinfizieren außenliegender Anlagenteile werden häufig hochwirksame Reinigungs- und Desinfektionsmittel verwendet, die Fette und Proteine abbauen – unter anderem tensidhaltige, saure, Chlor- und chloralkalische Schaumreiniger sowie neutrale, Hypochlorit- oder Peressigsäurehaltige Desinfektionsmittel. Hinzu kommt, dass bei diesen Arbeiten häufig Hochdruckreiniger Anwendung finden, die mit einem Druck zwischen 80 und 100 bar betrieben werden, um anhaftende Verunreinigungen zu lösen. Nicht zu übersehen: Diese Reinigungs- und Desinfektionsabläufe fordern die Sensoren.

Die Firma Danish Crown setzt für ihre Anlagen auf die Lichtschranken-Produktfamilie „W8 Inox“ von Sick. Zusammen mit dem Danish Meat Research Institute hat das fleischverarbeitende Unternehmen diese Sensoren einem mehrjährigen Langzeittest in der Praxis unterzogen – und die Sensoren als „Schlacht-fest” eingestuft.

Dank Washdown-Design eignet sich die Miniatur-Lichtschranke W8 Inox vor allem für Anlagen mit einem rauen und reinigungsintensiven Umfeld.

© Sick

Bereits zur Entwicklung der Baureihe leistete Danish Crown einen Beitrag: Aus Erfahrungen der bisherigen Zusammen­arbeit mit dem Sensorhersteller wurden Definitionen der technischen Spezifikation abgeleitet – hinsichtlich Baugröße, sesnorischer Performance, chemischer und thermischer Materialbeständigkeit sowie Ansprüchen an die Dichtigkeit. Zudem bietet die Produktfamilie alle optosensorischen Geräte-Ausprägungen – von energetischen Lichttastern über Lichttaster mit Hintergrundausblendung wahlweise im Short- oder Long-Range-Bereich bis zu Einweg- und Reflexions-Lichtschranken.

Die Miniatur-Lichtschranke W8 Inox mit den Abmessungen von 33,3 mm × 11 mm × 21 mm ist im korrosionsfesten Gehäuse aus Edelstahl 1.4404 (316L) untergebracht. Je nach Detektionsaufgabe stehen unterschiedliche Lichtschranken und Lichttaster zur Verfügung, die sich alle für das M3-Befestigungssystem mit einem Lochabstand von 25,4 mm eignen, das bei den Herstellern von fleischverarbeitenden Maschinen und Anlagen eingeführt ist. So lässt sich ohne Änderungen von Bohrbildern immer der am besten geeignete Sensor montieren. Der elektrische Anschluss erfolgt in der Regel über einen M8-Stecker; bei Danish Crown und anderen Fleischverarbeitern kommen zudem Sensorvarianten mit M12-Stecker und 300-mm-Anschlussleitung zum Einsatz. Hintergrund dessen ist, dass sich der elektrische Anschluss – als potenziell dichtigkeitskritische Stelle – außerhalb des Bereiches vornehmen lässt, in dem Hochdruckreiniger in nächster Nähe zum Reinigungsort eingesetzt werden.

Die Auswahl der verschiedenen Werkstoffe für die Sensor-Produktfamilie orientiert sich an den Washdown-Anforderungen. Korrosionsbeständig sind neben dem Sensorgehäuse aus Edelstahl die Kunststoffe, aus denen die Bedienelemente bestehen. So bieten sowohl PEEK (Poly-etheretherketon) als auch PES (Polyester) gut geeignete chemische und thermische Eigenschaften. Dies zeigt unter anderem ihre Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien wie Säuren, Laugen, Öle und Alkohole. PEEK bietet zudem eine hohe mechanische Festigkeit, was das Poti-Bedienelement robust macht. Um die Frontscheibe als optische Grenzfläche zu optimieren, wird bei der Einweglichtschranke, dem energetischen Lichttaster und den Lichttastern mit Hintergrundausblendung der Werkstoff PPSU (Polyphenylensulfid) verwendet. Dieser transparente Kunststoff ist robuster als das oft verwendete PMMA und widersteht scharfen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln selbst bei hohen Temperaturen. Ein weiteres Feature ist die geringe Feuchtigkeitsabsorption, was zu hoher Dichtigkeit der Frontscheibe führt.

Auch Konstruktion und Design der Sensor-Baureihe trägt zur hohen Verfügbarkeit der Sensoren im rauen Umfeld der Fleischverarbeitung bei: Gehäuse, Deckel, Bedienelemente und Frontscheibe bilden untereinander eine feste und IP69K-dichte Verbindung. Dadurch halten die einzelnen Elemente als einheitliche Komponente der aggressiven Außenreinigung von Anlagen stand. Eigenschaften wie der Druck und der Abstand eines Hochdruckstrahls oder die Kontaktdauer sowie die Temperatur der Reinigungs- beziehungsweise Desinfektionsmedien beeinträchtigen die Funktion der Sensoren auch dann nicht, wenn das Washdown wegen einer schnellen Maschinen-umrüstung, wegen kurzer Reinigungszyklen oder dem bevorstehenden Arbeitsende einmal intensiver ausfällt, als es die Norm für die Schutzklasse IP69K definiert.

Autor: Tobias Güttler arbeitet als Produkt­manager Standard Sensors bei Sick in Waldkirch.

Der Anwender: Danish Crown

Die Firma Danish Crown in der ost-jütländischen Hafenstadt Randers ist ein international orientiertes Lebensmittelunternehmen, das Fleisch und Fleischprodukte herstellt, veredelt und vertreibt. Anteilseigner des Konzerns, der jährlich einen Umsatz von etwa 7 Mio. Euro ausweist, sind etwa 12.000 landwirtschaftliche Schweine- und Schlachtvieh-Produzenten in Dänemark. Als größtes Schweineschlacht-Unternehmen Europas und zweitgrößtes der Welt gehört Danish Crown zu den bedeutendsten Fleischexporteuren der Welt. Jedes Jahr können in den 17 Schweineschlachthöfen und Zerlegebetrieben in Dänemark bis zu 25 Mio. Schweine geschlachtet, zerlegt, verarbeitet, verpackt und weltweit exportiert werden. An sieben weiteren Standorten werden pro Jahr etwa 300.000 Rinder verarbeitet.