Anlagen in der Lebensmittelindustrie müssen so gestaltet sein, dass keine gesundheitsgefährdenden Stoffe in die Nahrungsmittel gelangen können. Bearbeitungs- und Verpackungsmaschinen müssen deshalb so aufgebaut sein, dass sie die Reinigung erleichtern und die Bildung von Schmutznestern verhindern – was so einfach klingt, bereitet vielen Produktionsverantwortlichen in der Branche Kopfzerbrechen. Die Produktzone, also die Zone mit direktem Nahrungsmittelkontakt, stellt die höchsten Anforderungen an Maschinen und Komponenten. Oft wird dieser Bereich klein gehalten, um den Reinigungsaufwand zu verringern. Optimal sind glatte Oberflächen. Sie nehmen den Bakterien Möglichkeiten zur Ansiedlung. Weil elektromechanische Schnittstellen die glatten Oberflächen unterbrechen, werden sie möglichst außerhalb dieser Zone angebracht.
Elektrische Verbindungen in der Spritzzone
Doch auch in der Spritzzone wird der Einsatz von Industriesteckverbindern anstelle von Festverdrahtungen von den Lebensmittelherstellern oft als riskant eingestuft: Denn hier kommen zum Teil Reinigungschemikalien zum Einsatz, die das Material stark beanspruchen. Hochdruckreiniger wirken zudem regelmäßig mit heißem Wasser und hohem Druck auf die Anlagen ein. Dadurch können Dichtungen und Kabelverschraubungen an Steckverbindern ihre Schutzwirkung für das Gehäuseinnere verlieren. Auch für die Firma Packaging Automation (PA), Hersteller von Traysealern in Knutsford, Großbritannien, war der Einsatz von Steckverbindern früher vor allem mit Risiken behaftet: Es gab Fälle, in denen Kabelverschraubungen und Dichtungsringe nach dem Einsatz von hochwirksamen Reinigungschemikalien und Hochdruckreinigern ihre Schutzfunktion einbüßten. Seit einigen Jahren nutzt PA jedoch den Spezialsteckverbinder Han F+B von Harting. „Der Steckverbinder hat dazu beigetragen, dass wir eine Reihe konstruktiver Herausforderungen an den eigenen Maschinen beheben konnten“, berichtet Steve Woodhead, Entwicklungsingenieur bei PA. Die Steckverbinder ermöglichten so eine Standardisierung am unteren Teil der Maschine. „Wenn ein Kunde eine Option geändert haben möchte, können wir die Einsätze nun leicht wechseln, ohne den gesamten Metallbau des Traysealers neu designen zu müssen“, so Woodhead. Durch den Einsatz der Steckverbinder sei die schnelle Anbindung von Komponenten wie Absaugungen einfacher geworden. Im Zuge einer Smart-Factory-Potenzialanalyse für ihren Kunden KSB identifizierte die Managementberatung NEONEX Opti mierungschancen bei der Beschaffung der Lieferantendokumentation sowie der Erstellung von Unterlagen zur Qualitätsprüfung entlang der Supply-Chain. ‣ weiterlesen
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Beständig gegen aggressive Chemikalien
Der Spezialsteckverbinder von Harting überträgt Leistung und Signale in der Spritzzone – und damit in einem hygienisch besonders sensiblen Umfeld, in dem Anlagenteile mit den Nahrungsmitteln in Kontakt geraten können. Solche Nahrungsmittel werden zwar nicht wieder in den Produktstrom zurückgeführt, es kann allerdings zu Rückständen an den Komponenten der Maschinen kommen. Für diese Zone sind Steckverbinder nötig, die Reinigungen mit Hochdruck und aggressiven Chemikalien standhalten und dadurch die elektrische Verbindung auch vor Wasser schützen, das unter hohem Druck steht. Nach einer Reinigung dürfen keine Rückstände zurückbleiben, die zur Keimbildung führen könnten. Es wird schnell deutlich, dass der Han F+B für die Spritzzone konzipiert ist: Das Gehäuse weist ein leicht zu reinigendes Design mit großen Radien und glatten Oberflächen auf. Es wurde in Anlehnung an die Richtlinien der European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) konstruiert. Spezialgehäuse und Dichtungen schützen die elektrischen Verbindungen mit IP69K vor Hochdruck- und Dampfstrahlreinigung. Zusätzlich werden die bei Steckverbindern funktionsbedingt vorkommenden Spalten abgedeckt. Das Gehäusematerial ist FDA 21-zugelassen; die Zertifizierung nach Ecolab bestätigt die Beständigkeit gegen aggressive Reinigungschemikalien. Neben den Han-F+B-Einsätzen mit neun Kontakten stehen über zwanzig verschiedene Einsätze für die Baugröße Han 3 A zur Verfügung: Die Bandbreite reicht von RJ45-Schnittstellen über Signaleinsätze mit maximal 21 Polen bis zu Leistungskontakten für Ströme bis 40 Ampere. Mit dem vielfältigen Portfolio können Anwender auch auf kleinem Bauraum flexibel elektrische Schnittstellen installieren. Sie müssen keine Kabelverschraubungen am Schaltschrank öffnen, um Feldgeräte zu entkoppeln. Aufwändiges Lösen und Neu-Einrichten von Festverdrahtungen entfallen. Mit Steckverbindern verlaufen Anlageninstallationen deshalb rascher, Werkzeugwechsel und Serviceeinsätze verkürzen sich.
Bild: Harting Stiftung & Co. KG (Holding) Das Gehäuse des Han F+B weist ein leicht zu reinigendes Design mit großen Radien und glatten Oberflächen auf. – Bild: Harting Stiftung & Co. KG (Holding) 
Der Spezialsteckverbinder von Harting überträgt Leistung und Signale in der Spritzzone. – Bild: Harting Stiftung & Co. KG (Holding)
Mehr Flexibilität im Anlagendesign durch Steckverbinder
Nicht ganz so hoch sind die Ansprüche an Steckverbinder in der produktfreien Zone, da hier der direkte Kontakt zwischen Lebensmitteln und Anlagenkomponenten nicht vorgesehen ist. Dennoch sollten sich die Komponenten leicht abwaschen und desinfizieren lassen. Hier können die Steckverbinder des Industriestandards Han B ihre Vorteile ausspielen. Sie weisen mindestens Schutzart IP65 auf und eignen sich damit für viele Anwendungen. Eine weitere Option sind Edelstahlgehäuse: Wird die produktfreie Zone zusammen mit anderen Bereichen gereinigt, können die Komponenten spürbar chemischer Beanspruchung ausgesetzt sein. Als Gehäusematerial für Steckverbinder kommt in solchen Fällen Edelstahl in Frage, weil es besonders resistent gegen Korrosion ist und eine glatte Oberfläche besitzt. Dadurch ist es möglich, die Oberfläche gründlich und rückstandsfrei zu reinigen. Die Edelstahl-Gehäuse der Baureihe Han-Inox sind also besonders widerstandsfähig gegen die chemischen Reinigungen in der Lebensmittelindustrie. Der Innenraum mit den Kontakten ist sicher gegen Spritzwasser geschützt. Beim Gehäuse der größeren Bauform 10 B kann der Anwender darüber hinaus von Einsätzen der Reihe Han-Modular profitieren. Die Reihe besteht aus einer Vielzahl von Einsätzen in Standardmaß, die die unterschiedlichen Lebensadern der Industrie abdecken. Sie reicht vom Han Gigabit Modul für die schnelle Datenübertragung über Leistungsmodule (mit z.B. 16 Ampere) bis hin zu Hochstrommodulen (100/200 Ampere) und pneumatischen Kontakten für Druckluft. Für (fast) jede Anforderung kann daraus das passende System zusammengestellt werden. Alternativ lassen sich auch kompakte Han 3A Edelstahlgehäuse einsetzen. Sie weisen den Schutzgrad IP67 auf und nehmen wenig Platz in Anspruch. Dadurch können sie zum Beispiel ideal als Motorsteckverbinder eingesetzt werden.
