Sensorlösungen für die Fleisch-, Wurst- und Käseverarbeitung
Bei der Verarbeitung und Verpackung von Wurst, Käse und Fleisch müssen nicht nur die Anlagen selbst, sondern auch die eingesetzten Sensoren regelmäßigen und intensiven Reinigungszyklen mit hohen Drücken, erhöhten Temperaturen und aggressiven Reinigungsmitteln zuverlässig standhalten.
Diese besonders sensible Umgebung mit möglichem direktem Kontakt zu Lebensmitteln wird als Weißbereich bzw. Hygienebereich bezeichnet. Die Verarbeitung erfolgt häufig unter gekühlten Bedingungen, um die Frische und Qualität der Produkte zu gewährleisten. Gleichzeitig müssen Kontaminationen während des Produktionsprozesses sowie eine mögliche Übertragung von Verunreinigungen verhindert werden. Diese Reinigungsprozesse stellen die größte Herausforderung für die eingesetzte Sensorik dar.
Die hohe Belastung durch aggressive Chemikalien erfordert robuste Sensorkonzepte mit Edelstahlgehäusen in lebensmitteltauglicher Ausführung, speziell beständigen Kunststoffkomponenten sowie konstruktiven Maßnahmen zum Temperaturausgleich.
Sensorlösungen entlang des Verarbeitungsprozesses
Unsere Sensorlösungen mit speziellem Hygiene-Design unterstützen eine konstant hohe Produktqualität in Produktionsbereichen mit direktem Lebensmittelkontakt. Sie gewährleisten eine zuverlässige Detektion auch unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen und tragen zu stabilen und effizienten Produktionsabläufen bei.
Dank hochwertiger Edelstahlgehäuse, besonders glatter Oberflächen und lebensmitteltauglicher Materialien erfüllen die Sensoren die hohen Anforderungen hygienekritischer Anwendungen. Gleichzeitig ermöglichen sie eine einfache Reinigung und unterstützen die Vermeidung von Verunreinigungen innerhalb der Produktionsanlagen.
Klicken Sie auf die nummerierten Applikationen, um mehr über die jeweiligen Sensorlösungen zu erfahren.
Anwendungsbereiche der Fleisch-, Wurst- und Käseverarbeitung
Die Anwendungen lassen sich zur bessere Übersicht thematisch in mehrere Gruppen aufteilen und gleichzeitig über die Anforderungen zusammenfassen. Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal in der Fleisch-, Wurst- und Käseverarbeitung ist der mögliche Kontakt der Sensorik mit dem Lebensmittel. Dieser beeinflusst maßgeblich die erforderlichen Gehäuseeigenschaften, die hygienische Ausführung sowie die Häufigkeit und Intensität der notwendigen Reinigungszyklen.
Applikationen im Weißbereich
Überwachen der Produktzuführung
Anforderung:
In der Lebensmittelindustrie wird Wurst oder Käse in großen Riegeln angeliefert und in einer Schneidemaschine in feine Scheiben geschnitten. Das Produkt im Zulauf der Maschine muss zuverlässig erkannt werden, damit der Greifer das Material gleichmäßig in Richtung Messer schieben kann und alle geschnittenen Scheiben die geforderte Stärke aufweisen.
Lösung:
Der Lichttaster HT 53C.S im Hygiene-Design überwacht die Produktzuführung an der Schneidemaschine. Ein besonders kleiner Lichtfleck sorgt für eine sehr gute Performance, speziell bei farblich strukturierten Objekten. Die Hintergrundaus-blendung des Sensors ermöglicht eine zuverlässige farbunabhängige Produkterkennung.
Wechselsignal für Vorrat
Anforderung:
Für einen störungsfreien Prozess beim Schneiden muss das "Ende" des Riegels erkannt und damit ein Signal zum Wechseln ausgelöst werden.
Lösung:
Mit den Induktivsensoren in Edelstahl der Serie IS 200 kann die Halterung zuverlässig erkannt und ein Signal zum Wechsel des Produkts für den Zuschnitt generiert werden. Die Volledelstahlausführung erfüllt die Reinigungsanforderungen in diesem Umfeld.
Erkennen von Schnittwaren
Anforderung:
In einer industriellen Schneidemaschine werden Schnittwaren in kleine Stapel geschnitten und für die spätere Verpackung in Trays vorportioniert. Die Herausforderung für die Sensorik besteht darin, dass die Vorderkante der Schnittwaren zuverlässig am selben Schaltpunkt erkannt werden muss. Die Sensoren sind direkt über dem Förderband montiert.
Lösung:
Der Lichttaster HT 53CL1.X mit Hintergrundausblendung ist mit einem langen Laserlichtfleck für die Erkennung von Produktvorderkanten optimiert. Der Sensor im Hygiene-Design gewährleistet eine präzise Positionierung der Schnittwaren beim Beladen in die Tiefziehverpackungen.
Applikationen primär verpackt im Graubereich
Befüllungskontrolle
Anforderung:
Bevor die Trays in der Siegelmaschine verschlossen werden, muss überprüft werden, ob alle Trays befüllt sind. Nicht befüllte und übervolle Behälter müssen ausgeschleust werden. Die Kontrolle erfolgt durch Sensoren, die oberhalb der Transportbahn montiert sind.
Lösung:
Über eine projizierte Laserlinie erkennt der Lichtschnittsensor LRS 36 den Befüllungszustand der einzelnen Trays. Für die Steuerung stellt der Sensor mehrere Schaltausgänge und Prozessdaten zur Verfügung.
Erkennen von Produkten auf dem Förderband
Anforderung:
Um Transportabschnitte zwischen den Prozessschritten steuern zu können, müssen Objekte auf der Förderstrecke erkannt werden. Herausforderung ist, dass die Objekte unterschiedliche Formen und Farben aufweisen oder transparent sind. Durch die Nähe zum Lebensmittel müssen Sensoren hohen Hygieneanforderungen gerecht werden.
Lösung:
Reflexions-Lichtschranken der Serie 55C im Edelstahlgehäuse mit dazu passenden Edelstahlreflektoren MTKS.5 sowie Lichttaster mit verschiedenen Lichtfleckgeometrien sind für Detektionsaufgaben in der Lebensmittelindustrie optimiert. Die Gehäusebauform der Serie 53C im Hygiene-Design eignet sich für den direkten Lebensmittelkontakt.
Erkennen von Tiefziehtrays
Anforderung:
Nachdem Produkte beispielsweise in Tiefziehtrays verpackt wurden, muss die Vorderkante auch bei ein- oder mehrspurigen Anlagen zuverlässig von oben erkannt werden. Unterschiedliche Höhen der Trays können eine Herausforderung für die eingesetzte Sensorik darstellen.
Lösung:
Der dynamische Referenztaster DRT 25C bzw. DRT 35C in Edelstahl setzt das Förderband als Referenz ein und ermöglicht so eine sichere Erkennung der Objektvorderkanten auf dem Band – unabhängig von den Farben oder Höhen der Produkte. Quer zur Transportrichtung angeordnete Lichtflecke detektieren auch Produkte mit Lücken.
Erkennen von Behältern
Anforderung:
In den Prozessschritten zwischen der Fleischzerlegung und der weiteren Verarbeitung kommen standardisierte Behälter zum Einsatz. Sensoren zur Erkennung dieser Behälter müssen für hohe Reinigungsanforderungen ausgelegt sein.
Lösung:
Für die Behältererkennung auf der Transporttechnik können Reflexions-Lichtschranken der Serien 46C oder 25C eingesetzt werden. Oftmals sind hier auch Lichttaster HT 46C bzw.HT 25C im Einsatz. Die Serien haben die Schutzart IP 69K und sind ECOLAB-zertifiziert. Bei Bedarf kommen die Serien 55 und 35C in Edelstahlgehäusen zur Verwendung.
Identifikation von Behältern
Anforderung:
Zur Wegesteuerung der Standardbehälter müssen die auf den Behältern angebrachten Codes zuverlässig gelesen werden. Durch die hohen Anforderungen der eingesetzten Reinigungsmittel und Umgebungstemperaturen müssen Sensoren eingesetzt werden, die in diesem Umfeld bestehen.
Lösung:
Die auf den Behältern vorhandenen Barcodes oder DataMatrix-Codes können mit dem kompakten, Imagerbasierten Codeleser DCR 200i im Edelstahlgehäuse (Washdown-Design) mit Schutzart IP 69K sehr zuverlässig gelesen und identifiziert werden. Es stehen die wichtigsten Ethernetbasierten Schnittstellen zur Auswahl.
Applikationen beim Verpackungsmaterial
Erkennen der Folie
Anforderung:
Die Folienzuführung muss im kompletten Verpackungsprozess gewährleistet sein. Sensoren werden an geeigneten Stellen eingesetzt, um die Präsenz der transparenten Folie sowie Folienrisse oder Folienenden zu erkennen.
Lösung:
Die Reflexions-Lichtschranke der Serie 18B eignet sich für die Erkennung von hochtransparenten Folien, optimalerweise mit einem MTKS-Reflektor. Varianten für die Detektion transparenter Objekte sind die Reflexions-Lichtschranken PRK25C.A und PRK3C.A.
Klebestellen erkennen
Anforderung:
Strapazierfähige Tiefziehfolien werden beim Wechsel von Folienrollen verklebt. Für einen störungsfreien Prozess muss diese Klebestelle zuverlässig erkannt und ausgeschleust werden.
Lösung:
Ultraschallsensoren ermöglichen eine materialunabhängige Klebestellenerkennung. Das für diese Anwendung entwickelte Ultraschallsystem VSU 12 besteht aus einem Ultraschallsensorpaar und einem Auswerteverstärker. Eine Alternative ist der Ultraschallgabelsensor IGSU14E SD für Folien.
Bahnkantenregelung
Anforderung:
Folienbahnen müssen vor der weiteren Verarbeitung seitlich exakt ausgerichtet sein. Sensoren sorgen für eine präzise Bahnkantenregelung, sowohl für die Unter- als auch für die Oberfolie. Für transparente oder bedruckte Folienbahnen sind jeweils geeignete Sensorlösungen erforderlich.
Lösung:
Für die Bahnkantenregelung stehen unterschiedliche Lösungen zur Wahl: Mit Kunststoff-Lichtleitern der Serie KF und Verstärkern LV oder mit schaltenden Reflexions-Lichtschranken wie der Serie 18B, kann eine Zwei-Punkt-Steuerung realisiert werden. Mit einem messenden Gabelsensor GS 754 ist eine hochgenaue analoge Bahnkantenregelung möglich.
Vermessen des Rollendurchmessers
Anforderung:
Tiefziehfolie für Trays wird in großen Rollen bereitgestellt. Um ein gleichmäßiges Abrollen der Folie sicherzustellen, wird die Achse motorisch angetrieben. Ein Sensor muss permanent den Durchmesser der Rolle erfassen.
Lösung:
Die messenden Sensoren der Serien ODS 9 oder ODS 96 liefern ein analoges Signal in Relation zum Rollendurchmesser an die Steuerung. Eine Alternative für die Durchmessererfassung sind die Ultraschall-Distanzsensoren DMU 318 und DMU 418, erhältlich mit unterschiedlichen Messbereichen.
Erkennen von leeren Trays
Anforderung:
In der Zuführung eines Traysealers müssen leere, häufig transparente, Kunststoff-Trays zuverlässig erkannt werden. Idealerweise werden Reflexionslichtschranken für die Erkennung transparenter Objekte eingesetzt.
Lösung:
Die kompakten Reflexions-Lichtschranken der Serien 3C oder 25C in Kunststoffgehäusen und der Serie 55C in Edelstahlgehäusen sind als Autokollimationsvariante für diese Anwendung ausgelegt. Passende Reflektoren mit Mikrotripeln Typ MTKS sind in verschiedenen Abmessungen und Materialien erhältlich.
Applikationen im Bereich Arbeitssicherheit
Überwachen von Türen und Klappen mit Zuhaltung
Anforderung:
Bewegliche, trennende Schutzeinrichtungen wie Türen und Klappen schützen den Bediener vor Gefahren. In den sogenannten Weißbereichen sind Sicherheitsschalter mit Zuhaltung in hygienischem Design erforderlich.
Lösung:
Die Sicherheitsschalter mit Zuhaltung L100, L250 und L300 halten Schutztüren verriegelt, bis der Zugang über ein elektrisches Signal freigegeben wird. Die Serie umfasst Standardbauformen, Geräte mit integrierten Bedienelementen sowie mit RFID-kodiertem Betätiger. Die Gehäuse aus Technopolymer (L250) mit glatten Oberflächen eignen sich für hygienesensible Bereiche.
Einbinden von Sicherheitssensoren
Anforderung:
Für die Einbindung von Sicherheitssensoren und -befehlsgeräten in den Sicherheitskreis der Maschinensteuerung sind sichere Auswerteeinheiten notwendig. Entweder als Sicherheitsrelais mit fester Funktion für einzelne Sicherheitssensoren oder als programmierbare Sicherheitssteuerungen mit flexiblen Funktionen für mehrere Sicherheitssensoren.
Lösung:
Die Sicherheits-Relais MSI SR bieten einfache und kostengünstige Lösungen für die Einbindung einzelner Sicherheitssensoren. Für komplexere Sicherheitsfunktionen und mehrere Sensoren kommen die konfigurierbaren Sicherheits-Steuerungen MSI 400 zum Einsatz. Sie sind modular erweiterbar und lassen sich leicht an die Anwendung anpassen.
Absichern von Gefahrenstellen an Zugängen
Anforderung:
Große Maschinenöffnungen, durch die ein Zugang zu Gefährdungsbereichen möglich ist, müssen im Betrieb abgesichert werden. Für den Einsatz in hygienesensiblen Umgebungen sind Sicherheitssensoren in hoher IP-Schutzart erforderlich.
Lösung:
Die Sicherheits-Lichtvorhänge MLC 500-IP sichern Gefahrstellen in hygienesensiblen Bereichen der Lebensmittelverarbeitung und verfügen über die höchste Schutzart IP 69K. Dazu sind die Lichtvorhänge in einer transparenten und gekapselten Röhre montiert. Verschiedene Auflösungen und Schutzfeldlängen bieten die optimale Anpassung an die Anwendung.
Besondere Herausforderungen in der Fleisch-, Wurst- und Käseverarbeitung
Die Verarbeitung erfolgt häufig unter gekühlten Bedingungen, um die Frische und Qualität der Produkte zu gewährleisten. Gleichzeitig müssen Kontaminationen während des Produktionsprozesses sowie eine mögliche Übertragung von Verunreinigungen verhindert werden. Aus diesem Grund werden Maschinen und Anlagen vielfach täglich mit Hochdruck und speziellen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln gründlich gereinigt.
Darüber hinaus ist eine spaltfreie und hygienegerechte mechanische Konstruktion entscheidend, um Ablagerungen zu vermeiden und die hohen Anforderungen an Sensorik im Weiß- und Hygienebereich dauerhaft zu erfüllen.
Mit hohen Schutzarten sowie speziellen Zertifizierungen für Hygiene- und Reinigungsbeständigkeit sind moderne Sensorlösungen optimal für anspruchsvolle Umgebungen ausgelegt. Sie gewährleisten eine zuverlässige Funktion sowohl in Nassbereichen mit regelmäßigen Reinigungszyklen als auch in sensiblen Hygienebereichen mit direktem Lebensmittelkontakt.
Dadurch unterstützen sie stabile Prozesse, minimieren Ausfallrisiken und tragen zu einer dauerhaft hohen Anlagenverfügbarkeit bei. Die eingesetzten Materialien und konstruktiven Maßnahmen sorgen zudem dafür, dass eingestellte Schaltpunkte auch bei wechselnden Temperaturen stabil bleiben und eine zuverlässige Detektion dauerhaft gewährleistet wird.
