Redaktionelle Beiträge

Büchi Labortechnik AG, ein weltweit führender Anbieter von Labortechnologie für Forschung und Entwicklung, Qualitätskontrolle und Systemen zur Produktionsüberwachung und -kontrolle, stellt ein robustes und kostengünstiges NIR-Gerät vor, das speziell für die Lebensmittel- und Futtermittelindustrie entwickelt wurde. ProxiMateTM liefert dem Anwender schnelle und genaue Daten zu wesentlichen Parametern wie Fett, Protein, Asche, Wassergehalt etc. in den verschiedenen Phasen der Lebensmittelproduktion. Das robuste Instrument zeigt eine hohe Resistenz gegenüber allen üblichen Reinigungsmitteln. Sein hygienisches Design basiert nur auf FDA-zugelassenen Materialien.

«Das raue Umfeld in den Lebens- und Futtermittelverarbeitungsbetrieben macht es schwierig, Proben für die Qualitätskontrolle oder Prozessoptimierung schnell und zuverlässig zu analysieren», sagt Vahé Iplikci, Leiter der Business Unit Food & Feed bei Büchi. «Mit ProxiMateTM haben wir ein NIR-Spektrometer entwickelt, das eine erstklassige Leistung und unübertroffene Robustheit bietet, was die IP 66-Schutzklasseneinstufung für Wasser und Staub zeigt. Das hygienische, intelligent konzipierte Gerät ist sofort einsatzbereit und ermöglicht die Analyse von Proben aus vielen verschiedenen Produktionsphasen.»

ProxiMateTM wurde zudem für eine einfache Bedienung und kosteneffiziente Probenverarbeitung optimiert. Das System bietet leistungsfähige und für Kunden extrem komfortable Autokalibrierungsfunktionen, vorinstallierte Kalibrierungen, eine intuitive Bedienoberfläche, die es erlaubt, im Routinebetrieb mit nur ganz wenigen Bildschirmberührungen zu Ergebnissen zu gelangen, einen integrierten Touchscreen, der auch mit Handschuhen bedient werden kann und einen Reporteditor für das Erstellen kundenspezifischer Berichte. ProxiMateTM wurde standardisiert, um eine nahtlose Integration mit anderen Büchi-Produktionslinien- und Labor-NIR-Instrumenten sowie eine einfache Datenübertragung von anderen Spektrometern zu ermöglichen.

«Unser neuestes NIR-Spektrometer ist ausschliesslich für die Lebens- und Futtermittelindustrie bestimmt und daher darauf ausgelegt, diese Bedürfnisse kompromisslos, präzise und kosteneffizient zu erfüllen», erklärt Herr Iplikci weiter. «Mit seiner einzigartigen Down-View-Option eignet sich ProxiMateTM für die Probenmessung in die offene Schale, interessant für den Einsatz in glasfreien Produktionsumgebungen oder bei Verwendung grosser Probenschalen für inhomogene Produkte. Der zusätzliche VIS- Wellenlängenbereich des Gerätes ermöglicht die Messung von NIR-unabhängigen Parametern wie Farbe und Back- oder Röstgrad sowie eine verbesserte Kalibrierungsgenauigkeit für einige Parameter.»

ProxiMateTM erfüllt die höchsten Anforderungen an hygienisches Design. Das wurde von der Lebensmittelhygiene-Agentur HALAG bestätigt. Das System ist darauf ausgerichtet, die relevanten Parameter in Lebens- und Futtermitteln prozessnah zu bestimmen. Eine Anbindung an LIMS-Systeme und die Integration ins Firmennetzwerk sind möglich. Das neueste NIR-Spektrometer ergänzt die bestehende NIR-Produktpalette von Büchi, zu der die Instrumente NIR-Online, NIRMaster und NIRFlex N-500 für Anwendungen in der Forschung, Entwicklung und Herstellung in der Pharma-, Chemie-, Lebensmittel-, Getränke- und Futtermittelindustrie gehören.

Über viele Jahrzehnte wurden Abwasserrohrsysteme aus Guss, verzinktem Stahl oder Kunststoff verwendet. Das moderne Abwasserrohrsystem von heute ist anders – zum Glück. Ein gutes Beispiel hierfür sind die Blücher EuroPipe® Ablaufrohre und Formteile. Das dünnwandige Ablaufrohrsystem aus Edelstahl wird nach modernsten Herstellungsverfahren angefertigt und ist in den rostfreien bzw. säurebeständigen Materialvarianten V2A und V4A erhältlich. Die Rohre und Fittings des Systems haben dasselbe niedrige Gewicht wie Kunststoffrohre. Darüber hinaus ist die Korrosionsbeständigkeit und Lebensdauer nahezu unbegrenzt. Die Feuerbeständigkeit des Edelstahls ist unbestritten und dass die hygienischen Eigenschaften unübertroffen sind, weiss heutzutage jeder Anwender.

Vor allem aber ist Blücher EuroPipe® ein komplettes Standard-System. Das Handling und die Montage auf der Baustelle, durch die einfache Steckverbindung mit werkseitig montierter Lippendichtung, sowie die Planung sind besonders leicht.

Ein breites Standardprogramm, Vielseitigkeit und einfache Handhabung sind nicht nur Schlagwörter. Dies waren feste Zielvorgaben bei der Entwicklung. Aus diesem Grund können Planungsbüros, Architekten und Haustechnikbetriebe Blücher EuroPipe® für ihre Projekte, sei es im sanitären Hauseinsatz oder der Industrie, unmittelbar verwenden. Auch wenn zunächst andere Materialien geplant waren. Blücher EuroPipe® bietet die Möglichkeit, zwischen verschiedenen Rohrsystemen ohne zusätzliches Übergangsstück zu wechseln.

Ergänzt wird das Blücher EuroPipe®-Rohrsystem durch Bodenabläufe aus Edelstahl für Industrie- (Blücher Industrial®) und Hausbau (Blücher Domestic®) und durch ein umfangreiches Schlitz- und Kastenrinnenprogramm (Blücher Channel®) ebenfalls aus Edelstahl.

EHEDG-zertifizierte Geräte für Hygiene-Anwendungen

Der Mannheimer Sensorspezialist Pepperl+Fuchs hat mit dem UMB800 den weltweit kleinsten Volledelstahl-Ultraschallsensor auf den Markt gebracht. Das Gerät ist vollständig aus FDA-konformen Materialien hergestellt und damit besonders für den Einsatz bei hohen Hygiene-Standards und in aggressiven Umgebungen ausgelegt. Mit seiner Kombination aus grossem Messbereich und kompakter Bauform schafft der Sensor neue Möglichkeiten für die Automation in solchen Anwendungen.

Vollgekapselte Ultraschallsensoren, die für hygienische Anwendungen ideal sind, wurden bislang kaum angeboten. Die Vollkapselung in einem Edelstahlgehäuse mit herkömmlicher Technologie beeinträchtigt die Leistungsfähigkeit des Sensors: Während seine Reichweite sinkt, wird der Blindbereich, in dem er keine Signale empfangen kann, viel grösser. Dieser Nachteil entfällt dank einer neuen Produktionstechnologie, die bei Pepperl+Fuchs entwickelt wurde. Dabei wird eine Membran aus Edelstahl durch Laserschweissen am Sensorgehäuse befestigt.

Komplett EHEDG-zertifiziert – vollgekapselter Ultraschallsensor UMB800 in seiner Montagehalterung.

Der UMB800 prüft die korrekte Befüllung von Tiefziehschalen vor deren Versiegelung.

Die neuen Ultraschallsensoren der Baureihe UMB800 sind dank dieser Methode in einem Gehäuse aus V4A-Edelstahl hygienisch gekapselt. Trotzdem beträgt die Blindzone direkt vor dem Gerät lediglich 70 mm. Bei einer Reichweite von 800 mm verbleibt ein grosser Messbereich, in dem der Sensor zuverlässig detektiert. Damit stehen die bauartbedingten Stärken der Ultraschallmessung ohne Einschränkung auch für hygienekritische oder chemisch-aggressive Anwendungen zur Verfügung.

Stärken der Ultraschallsensorik

Ultraschallsensoren arbeiten nach dem Prinzip der Laufzeitmessung. Sie senden kurze Schallimpulse aus, die von einem Objekt oder einer Oberfläche zurückgeworfen werden. Der «Lautsprecher» fungiert zugleich als Mikrofon, das dieses Echo auffängt. Aus dem zeitlichen Abstand zwischen Sendesignal und Echo lässt sich die Entfernung berechnen. Der Sende- und Empfangsbereich des Sensors ist keulenförmig. Er erfasst also keinen einzelnen Punkt, sondern je nach Auslegung einen mehr oder weniger grossen Messbereich. So können auch unregelmässige Oberflächen zuverlässig detektiert werden. Die Schallwellen erfassen Objekte unabhängig von Form, Farbe, Konturen oder Material. Anders als optische Sensoren haben sie mit spiegelnden Oberflächen, Nebel oder Dämpfen keine Schwierigkeiten.

Ihr Messprinzip macht Ultraschallsensoren grundsätzlich unempfindlich gegen Feuchtigkeit, Spritzwasser und Anhaftungen. Allerdings besteht die dem Prozess zugewandte Membran bei herkömmlichen Geräten aus einem Gemisch von Glashohlkugeln und Epoxidharz, das von Polyurethanschaum umschlossen wird. Dieses Material verträgt aber nicht alle gängigen Reinigungschemikalien. In der Pharma- und Lebensmittelindustrie setzt man deshalb bisher modifizierte Standard-Ultraschallsensoren ein, deren Reinigung zusätzlichen Aufwand erfordert. Ausserdem beeinträchtigt aggressive Reinigung die Lebenserwartung solcher Geräte.

Produkteigenschaften

Sensoren der UMB800-Serie widerstehen dagegen sowohl der Dampfstrahlbehandlung als auch aggressiven Reinigungsmitteln. Die Verarbeitung ihrer Aussenhaut ist spaltfrei und hermetisch dicht. Das wurde in einem Wechseltauchtest mit 1500 Zyklen bei Temperaturen von 5 und 60 Grad Celsius überprüft. Dieser Test geht weit über die Anforderungen der IP68-Klassifizierung hinaus, die nur einen Dauertauchtest bei gleichbleibender Temperatur vorschreibt.

Das Gehäuse zeichnet sich durch die geringe Oberflächenrauigkeit von weniger als 0,8 µm aus, mit der das mikrobielle Kontaminationsrisiko minimiert wird. Die Sensoren sind nach den Richtlinien der European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG) konstruiert und zertifiziert. Sie verfügen über die Schutzarten IP68 und IP69K sowie eine ECOLAB-Zertifizierung. Beim Einbau in bestehende Anlagen müssen die Reinigungsprozesse nicht verändert werden. Dank der kompakten Form – nur 18 mm Durchmesser und 55 mm Länge – ist die Montage auch bei sehr beengten Verhältnissen möglich.

Der Sensor ist für den Einsatz in hygienischen Anwendungen der Lebensmittel- und Pharmaindustrie prädestiniert. Seine konstruktiven Eigenschaften bieten aber auch beim Einsatz in aggressiver Umgebung, etwa bei der Vulkanisierung oder in chemischen Anlagen, grosse Vorteile.

Auf einen Blick: Ultraschallsensor UMB800

– 800 mm Reichweite

– Kompakte Form (18 mm Durchmesser, 55 mm Länge)

– EHEDG-Zertifikat, ECOLAB-Zertifikat, alle Materialien FDA-konform

– Gehäuse vollständig aus V4A

– IP-Schutzart IP68 / IP69K

– Betriebstemperatur -25 bis +85 °C

Anwendungsbeispiele

Ein typisches Beispiel für den Einsatz des Sensors ist die Verpackung von Lebensmitteln in Tiefziehschalen. Dabei wird vor dem Versiegeln überprüft, ob das Produkt in der vorgesehenen Menge eingefüllt wurde. Der UMB800 erkennt die Ware unabhängig von Form, Farbe und Beschaffenheit. Sein Schaltpunkt lässt sich auf den Millimeter genau einstellen.

Bei Vorlagebehältern, aus denen Flüssigkeiten und Granulate in Verpackungseinheiten geleitet werden, kann er die Füllstandmessung übernehmen. In der Lebensmittelindustrie werden solche Behälter zum Beispiel für Müsli, Nudeln oder Kaffeepulver verwendet. In der Pharmaindustrie sind es unter anderem Tabletten und Kapseln, in der Chemie Granulate oder Flüssigkeiten. In vielen solchen Anwendungen herrschen strenge Vorgaben in Bezug auf Hygiene und Reinigungsfähigkeit.

Die kompakten Sensoren der UMB800-Serie finden auch in kleinen Vorlagebehältern Platz. Ihre Zertifizierungen erlauben den Einsatz direkt in der produktberührenden Zone. Wegen der hermetischen Kapselung ist die Baureihe auch für den Umgang mit chemisch aggressiven Medien geeignet. Das Gehäuse aus V4A-Edelstahl ist unempfindlich gegen fast alle Chemikalien und aggressiven Dämpfe.