Sensorlösungen für Verpackungsprozesse in der Milchindustrie
Bei der Abfüllung und Verpackung von Milch und Milcherzeugnissen sind die Hygieneanforderungen an Automatisierungsanlagen besonders hoch. Zudem kommt es zu großen Temperaturunterschieden zwischen den Betriebszeiten und den regelmäßig stattfindenden Reinigungszyklen. Alle Komponenten der Verpackungsmaschinen müssen während des Reinigungsprozesses hohen Drücken und Temperaturen sowie aggressiven Reinigungsmitteln standhalten.
In Produktionsbereichen mit direktem Lebensmittelkontakt kommen Sensoren mit Edelstahlgehäusen und Kunststofffronten zum Einsatz, um die hohen hygienischen Anforderungen zu erfüllen. Entlang des gesamten Produktionsprozesses kommen unterschiedliche Sensoren zum Einsatz: beim Transport auf der Fördertechnik, bei der Materialbereitstellung von Behältern und Verpackungsfolien sowie zur Sicherstellung der Rückverfolgbarkeit.
Sensorlösungen entlang des Verpackungsprozesses
Für hygienesensible Anwendungen in der Lebensmittelverpackung bieten wir ein umfangreiches Portfolio an Sensor- und Sicherheitstechnik. Die speziell für anspruchsvolle Produktionsumgebungen entwickelten Sensorlösungen erfüllen hohe Anforderungen an Hygiene, Reinigungsbeständigkeit und Detektionssicherheit und gewährleisten eine zuverlässige Objekterkennung auch unter anspruchsvollen Bedingungen.
Darüber hinaus stehen Sicherheitslösungen für die zuverlässige Absicherung von Maschinen, Türen und Klappen zur Verfügung. Dank hygienegerechter Ausführung und hoher Schutzarten eignen sie sich ideal für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen der Milch- und Lebensmittelindustrie.
Klicken Sie auf die nummerierten Applikationen, um mehr über die jeweiligen Sensorlösungen zu erfahren.
Applikationen im Verpackungsprozess der Milchindustrie
Behältererkennung im Transport
Anforderung:
In einer Abfüllanlage für Joghurtgläser oder Milchflaschen soll deren Position auf dem Förderband zuverlässig erkannt werden. Sensoren für diese Applikation müssen den anspruchsvollen Umgebungsbedingungen im Weißbereich standhalten.
Lösung:
Die Reflexions-Lichtschranke PRK 55C erfasst transparente Behälter zuverlässig. Die Empfindlichkeitseinstellung kann über eine Teach-Taste erfolgen. Eine optionale Trackingfunktion kompensiert Verschmutzungen am Reflektor oder Sensor automatisch. Das robuste Edelstahlgehäuse im Wash-Down-Design erreicht die Schutzart IP 69K.
Füllstandsmessung
Anforderung:
Der Füllstand soll bei allen Flaschen exakt gleich hoch sein – eine Unterfüllung von Flaschen muss verhindert werden. Für eine zuverlässige Erkennung des Füllstands wässriger Flüssigkeiten in beliebigen Behältern können in anspruchsvollen Umgebungsbedingungen optische Sensoren eingesetzt werden.
Lösung:
Die Einweg-Lichtschranken LS 55CI.H2O und LE 55CI.H2O eignen sich durch die Wellenlänge der LEDs für die Erkennung wässriger Flüssigkeiten. Das Sender- und Empfängersystem der Edelstahl-Serie 55C im Wash-Down-Design hat eine hohe Durchstrahlleistung und erkennt auch Flüssigkeiten in farbigen Behältern und Behältern mit Kunststoffetiketten.
Erkennen von Weichverpackung
Anforderung:
Zur Transportsteuerung einer einspurigen Transportstrecke von Weichverpackungen soll der Warenfluss erkannt werden. Mit optischen Sensoren können auch kleinste Lücken zwischen den Weichverpackungen detektiert werden.
Lösung:
Für die Erkennung kleiner Lücken eignet sich die Reflexions-Lichtschranke PRK 55CL mit kleinem Laser-Lichtfleck. Ein dazu passender Reflektor im Edelstahlgehäuse MTKS.5 ist in mehreren Abmessungen erhältlich. Sensor und Reflektor sind ECOLAB-zertifiziert.
Erkennen von Umverpackungen
Anforderung:
Werden identische Produkte zu größeren Gebinden zusammengefasst, müssen diese unabhängig von Form, Farbe und Oberfläche zuverlässig erkannt werden. Performante Sensoren sind eine wichtige Voraussetzung für einen hohen Automatisierungsgrad.
Lösung:
Die Reflexions-Lichtschranken PRK 46C eignen sich aufgrund ihrer hohen Funktionsreserve und guten optischen Eigenschaften für die Erkennung von Umverpackungen. Die Sensoren erreichen die Schutzart IP 69K und haben eine ECOLAB-Zertifizierung. Weitere Varianten mit unterschiedlichen Lichtfleck-Geometrien sind erhältlich.
Codelesung zur Prozesskontrolle
Anforderung:
Zur Überwachung des Prozesses und der Rückverfolgbarkeit kann der gedruckte Code auf einem Becherdeckel mit einem Codeleser gelesen werden. Da die Orientierung des Codes häufig nicht gewährleistet werden kann, sollten Imagerbasierte Codeleser zum Einsatz kommen.
Lösung:
Der Codeleser DCR 200i im Edelstahlgehäuse eignet sich durch verschiedene Optikabdeckungen, beispielsweise aus Glas oder Kunststoff, für diese Umgebungen. Der integrierte Webbrowser und verschiedene Industrial Ethernet Schnittstellen machen den Codeleser flexibel einsetzbar.
Erkennen von Klebestellen
Anforderung:
Für einen sicheren Produktionsprozess müssen Klebestellen in der Siegelfolie erkannt und im weiteren Verlauf ausgeschleust werden. Die Erkennung soll möglichst unabhängig von Farben oder Oberflächen erfolgen.
Lösung:
Der Ultraschallgabelsensor IGSU 14E SD ist optimiert für die Klebestellenerkennung. Die eingesetzte Ultraschall-Technologie kann mit transparentem und nicht transparentem Material sowie mit beliebigen Klebebändern eingesetzt werden. Die Einstellung auf das Grundmaterial ist über einen einfachen Teachvorgang möglich.
Besondere Herausforderungen in der Milchverarbeitung und Verpackung
In der Milchverarbeitung ist zudem der Prozessschritt der Pasteurisierung zu berücksichtigen. Dabei werden Milch, Milchprodukte sowie entsprechende Mischungen erhitzt, um ihre Haltbarkeit zu gewährleisten – je nach Verfahren auch im kontinuierlichen Durchlauf.
Die regelmäßig stattfindenden Reinigungszyklen stellen besondere Anforderungen an die eingesetzte Sensorik. Hohe Temperaturen, Druckbelastungen und aggressive Reinigungsmedien dürfen die Funktion und Zuverlässigkeit der Sensoren nicht beeinträchtigen. Gleichzeitig müssen alle Komponenten hygienegerecht gestaltet sein, um die strengen Anforderungen der Lebensmittelindustrie dauerhaft zu erfüllen.
Darüber hinaus bestehen zahlreiche Parallelen zu klassischen Abfüllprozessen und zur Folienverpackung, sodass vergleichbare Sensorlösungen eingesetzt werden können. Neben der zuverlässigen Objekterkennung spielen dabei die Materialbereitstellung, die Fördertechnik sowie die lückenlose Rückverfolgbarkeit der Produkte entlang des gesamten Verpackungsprozesses eine wichtige Rolle.
Weitere Themenbereiche in der Verpackungsindustrie
Häufige Fragen zur Molkereiverpackung
Von den Anforderungen ähnlich überall in der Lebensmittelverarbeitung gelten hohe Anforderungen an Hygiene und Reinigung. Daher werden entsprechend Edelstahlgehäuse eingesetzt. Der zusätzliche Prozess des Pasteurisierens erfolgt oft im Durchlauf und erforderliche Sensoren werden davor oder danach platziert.
Durch die sehr glatte und damit sehr gut zu reinigende Edelstahloberfläche eignen sich Sensoren mit Edelstahlgehäuse, idealerweise mit FDA Zulassung. Bei Leuze sind das die Serien 33C/53C bei den optischen ggf. mit Reflektor MTKS .5, Codeleser DCR200i in Edelstahlgehäuse oder Induktive Sensoren IS200 .5
Gängige Materialien sind Kunststoffe wie PET/HDPE, HDPE, Karton/Tetra Pak, Glas und Metalldosen. Die Wahl hängt von Produkt, Haltbarkeit und Recycling ab.