Inspektions-Kombilösungen für die Lebensmittelindustrie

Automatische Inspektions- und Prüfsysteme kommen in der Lebensmittelproduktion zum Einsatz, um die Konsumenten und den Markenruf des Lebensmittelherstellers zu schützen.(Bilder: Mettler Toledo)

Auch bei größter Sorgfalt in der Produktion sind Lebensmittel unterschiedlichen Gefahren ausgesetzt, die in letzter Konsequenz dem Endprodukt und dem Verbraucher schaden können. Fremdkörper können über die Rohware oder während des Herstellungsprozesses ins Produkt gelangen. Fehler bei der Abfüllung führen im schlimmsten Fall zu einem Verstoß gegen die Füllmengenverordnung. Falsche Etiketten oder Deklarationsfehler bergen Risiken für die Gesundheit der Verbraucher und verstoßen gegen die Lebensmittelinformations-Verordnung. Es drohen teure Produktrückrufe und nachhaltige Schäden für Image und Marke.

Schutz davor versprechen Prüf- und Inspektionssysteme zur lückenlosen Produktkontrolle. Geräte zur Fremdkörpererkennung finden ungewollte „Zutaten“ wie Glas- oder Metallsplitter; Kontrollwaagen überprüfen die Füllmenge und Vollständigkeit des Produkts; optische Inspektionssysteme erkennen Etikettenfehler. Alle drei Prüfverfahren – Fremdkörpererkennung, Kontrollwaagen und optische Inspektion – sind zueinander komplementär. Keines der Verfahren kann die anderen ersetzen. Viele Lebensmittelbetriebe benötigen daher gemäß HACCP mehrere dieser Inspektionssysteme, zumeist integriert am Ende der Produktions- und Verpackungslinien. Gelingt es, hier zwei Inspektionsverfahren in einem Kombisystem zusammenzufassen, so spart dies wertvollen Platz in der Produktionslinie, steigert die Prozesseffizienz und minimiert darüber hinaus Schulungs-, Installations- und Wartungsaufwand.

Kombisysteme, die dynamisches Kontrollwägen und Metalldetektion in einem Gerät vereinen, eignen sich auch für den Einsatz an Produktionslinien mit hohen Durchsatzraten.

Kontrollwaage plus Metallinspektion

Für viele Lebensmittelhersteller erweisen sich Kombisysteme, die dynamisches Kontrollwägen und Fremdkörpererkennung mittels Metalldetektion in einem Gerät vereinen, als attraktive Lösung in ihrer Linienendkontrolle. Solche Kombisysteme eignen sich insbesondere auch für den Einsatz an Produktionslinien mit hohen Durchsatzraten von bis zu 600 Verpackungen in der Minute. So basiert beispielsweise das Kombisystem der CM35 Advancedline von Mettler Toledo auf einer dynamischen Kontrollwaage, die sich besonders flexibel an die Einsatzbedingungen der jeweiligen Produktionsumgebung anpassen lässt. Für die Kontrollwaagen stehen rund 230 verschiedene Ausstattungsoptionen zur Auswahl, darunter eine breite Palette an Ausschleuse- sowie Transportbandoptionen, um beispielsweise die Durchsatzraten mittels Mehrspuranlagen weiter zu steigern oder je nach Verpackungsart, Größe und Produktbeschaffenheit unterschiedliche Ausschleussysteme wie Sortierweichen, Pusher und Blasdüsen einzusetzen. Die Bauweise – horizontale Flächen werden durch Abkantungen und Rundrohre vermieden – entspricht bei allen Waagen der Hygieneverordnung ISO 14-159 für die jeweils spezifizierte Umgebung und folgt darüber hinaus der EHEDG-Richtlinie.

Die dynamischen Kontrollwaagen lassen sich mit weiteren Produktinspektions-Technologien in einem Kombisystem integrieren: Metallsuchtechnik, visuelle Inspektion und Röntgeninspektion. Während die Kontrollwaage einen eichfähigen Wägebereich von 3 g bis 10 kg abdeckt, spürt der Metalldetektor des Geräts mit einer Erkennungsgenauigkeit von bis zu 0,3 mm auch sehr kleine metallische Verunreinigungen auf. Ein speziell konstruiertes Transportbandsystem sowie die robuste und standfeste Vier-Rohr-Bauweise schützen die Wägezelle vor Erschütterungen und Vibrationen und stellen sicher, dass auch bei hohen Bandgeschwindigkeiten sehr genaue Wägeergebnisse erzielt werden. Speziell konstruierte Abdeckungen erlauben es, den Zahnriemen eines Transportbandantriebs bei laufender Produktion zu überprüfen. Hersteller, die pulverförmige oder abrasive Erzeugnisse verarbeiten, benötigen gegebenenfalls ein spezielles Granulatband mit vollständig gekapselten Antriebsteilen.

Zwei Inspektionsverfahren in einem Kombisystem zusammenzufassen, spart wertvollen Platz in der Produktionslinie.

Anwendungsspezifische Wahl des Metalldetektors

Anlagenbetreibern stehen bei der Konfiguration ihres Kombisystems für unterschiedliche Produktarten verschiedene Metalldetektoroptionen zur Auswahl. Prinzipiell gilt: Bei der Metallsuchtechnik erfolgt die Fremdkörperdetektion über die Kontrolle der Leitfähigkeit des Produkts. Als Fremdkörper erkannt werden eisen- und nicht eisenhaltige Metalle einschließlich Aluminium, magnetische und nicht magnetische Edelstähle sowie magnetisierbare und elektrisch leitende Fremdkörper. Bei der Platzierung des Geräts ist auf einen ausreichend großen metallfreien Bereich um den Metalldetektor des Kombisystems zu achten, um mögliche Störungen der Erkennungsleistung durch umstehende metallische Geräte zu vermeiden.

Metalldetektoren erzielen besonders bei Produkten mit geringem Feuchtegehalt eine äußerst präzise Erkennungsleistung. Bei feuchten, säure- oder salzhaltigen Produkten gilt es, die elektrische Leitfähigkeit des Produkts mitzuberücksichtigen. So kann das Produkt selbst ein starkes elektrisches Signal erzeugen, bekannt als sogenannter Produkteffekt. Lebensmittelhersteller sollten in diesem Fall bei der Konfiguration ihres Kombisystems auf spezielle Metallsuchsysteme zurückgreifen, welche die Störsignale des Produkteffekts mit Softwarealgorithmen und einer flexiblen Anpassung der Betriebsfrequenz ausgleichen. Durch den Produkteffekt verursachte Fehlausschleusungen lassen sich dadurch um bis zu 95 % reduzieren. Des Weiteren ist bei der Inspektion bereits verpackter Lebensmittel bei der Wahl des Metalldetektors auf das verwendete Verpackungsmaterial zu achten. So mindern metallisierte Folienverpackungen die Suchempfindlichkeit des Metalldetektors. Für solche Anwendungsfälle empfehlen sich Ferrous-in-Foil-Metallsuchgeräte, um metallische Fremdkörper zuverlässig und kostengünstig detektieren zu können.

Weniger Platzbedarf und Integrationsaufwand

Wann lohnt es sich für Lebensmittelhersteller, ihre Prozesse mit einem 2-in-1-Kombisystem abzusichern? Mit ihrer geringen Stellfläche eignen sich Kombisysteme ideal für Produktionsumgebungen unter beengten Platzverhältnissen. In der Linienendkontrolle kämpfen Produktionsplaner oft um jeden Zentimeter, um alle Kontrollsysteme unterzubringen. Kombisysteme helfen hier die angespannte Raumsituation zu entschärfen. Außerdem lässt sich ein Kombisystem im Vergleich zu Einzelgeräten häufig einfacher integrieren und installieren. Techniker müssen nur ein Gerät aufstellen, anschließen und konfigurieren. Für Strom- und Luftversorgung sowie Netzwerkanbindung ist jeweils nur ein Anschluss erforderlich.

Auch in der täglichen Handhabung bieten Kombisysteme Vorteile. So können Mitarbeiter beide Technologien über ein Terminal bedienen und bei Produktwechseln die passenden Standardkonfigurationen in nur einem Arbeitsschritt aufrufen. Schon die Bündelung zweier Technologien in einem System bringt somit mehr Effizienz in die Qualitätskontrolle und steigert die Gesamtanlageneffektivität dank schneller durchführbarer Produktwechsel und kürzerer Rüstzeiten. Mit dem Ersatz eines vormals vorhandenen Prüf- oder Inspektionssystems durch eine Kombilösung können Hersteller ihre Prozess- und Produktsicherheit der Linie durch das Ergänzen einer weiteren Technologie zusätzlich erhöhen. Wer etwa eine neue Kontrollwaage benötigt, kann bei dieser Gelegenheit zusätzlich ein Metallsuchgerät mit in die Produktionslinie integrieren.

2-in-1-Kombisysteme aus Kontrollwaage und Inspektionssystem sind somit in vielen, allerdings nicht allen Szenarien eine gute Wahl. So kann beispielsweise aus der HACCP-Prüfung bei einigen Herstellungsprozessen hervorgehen, dass es sinnvoller ist, Fremdkörper schon am Wareneingang zu detektieren, da diese sonst nachgelagerte Produktionsmaschinen beschädigen können. Komplettsysteme sind zudem meist mit Blick auf branchentypische Produktgrößen und Formate konzipiert und bringen weniger Möglichkeiten zur individuellen Anpassung mit. Wer zum Beispiel Sonderformate wie Großgebinde herstellt und prüfen möchte, ist unter Umständen mit zwei Einzelsystemen besser beraten.