Vermeiden Sie Rückrufe mit magnetischer Trennung und Metalldetektionstechnologie

Eric Confer, Marktmanager für Leichtindustrie, Eriez | 22. Februar 2022

Während Produktivität das Endziel jedes an der Lebensmittelverarbeitungskette beteiligten Unternehmens ist, gibt es erhebliche Herausforderungen, um die Anforderungen der Kunden an die Produktreinheit zu erfüllen. Die Vorschriften der FDA, des USDA und des HACCP-Programms (Hazard Analysis and Critical Control Point) eines Lebensmittelherstellers sind in Bezug auf jede Art von Metallkontamination besonders streng.

Produktreinheit – um sicherzustellen, dass Ihr Produkt frei von Metallverunreinigungen ist – wird durch die Integration von Magnetabscheidern und Metalldetektoren in den Lebensmittelherstellungsprozess erreicht. Die Kombination eines Magnetabscheiders mit einem Metalldetektor kann für einen Verarbeiter die beste Verteidigung gegen Metallkontaminationen und damit verbundene Produktrückrufe sein.

Warum beides installieren? Kein Magnetabscheider allein ist bei der Entfernung von Metallverunreinigungen jemals vollständig wirksam. Durch die vorherige Entfernung von Eisenverunreinigungen mit einem Magneten wird der Metalldetektor weniger häufig aussortiert, was den Verlust wertvoller Produkte verringert. Durch die Kombination aus Magnetabscheider und Metalldetektor kann eine möglichst perfekte Produktausbeute erzielt werden.

Auch die Installation von Magnetabscheidern und Metalldetektoren kann dazu beitragen, sowohl Materialverunreinigungen als auch Geräteschäden in der Lebensmittelverarbeitung zu vermeiden. Magnetabscheider gibt es in verschiedenen Konfigurationen und scheiden eisenhaltige Materialien wie Feinteile, Späne, Maschinenabrieb, Schrauben, Unterlegscheiben und andere Teile aus dem Materialprozessstrom aus.

Eriez Xtreme Metalldetektor

Metalldetektoren erkennen und erkennen Metallverunreinigungen, die in ein bestimmtes Feld – ein Rohr, ein Förderband oder eine Materialrutsche – eindringen und aktivieren dann einen Auswurfmechanismus, um die eindringenden Metallpartikel zu entfernen. Die empfindlichsten Metalldetektoren können Eisen- und Nichteisenmetalle bis in den Submillimeterbereich erkennen.

Metallverunreinigungen entstehen aus verschiedenen Quellen und an verschiedenen Stellen im Prozess. Jede Art von Feinmetall kann aufgrund von Verschleiß oder Ausfall von Verarbeitungsanlagenkomponenten mit Rohstoffen in einen Prozess gelangen oder in Zutaten gelangen.

Es können Gegenstände von Transportschiffen wie LKW-Ladeflächen, Eisenbahnwaggons, Lastkähnen oder Schiffsladeräumen beteiligt sein. Oder die Kontamination könnte ihren Ursprung in einer Verladestation, einem Silo, einer Raffinerie oder innerhalb der Anlage selbst haben. Beispielsweise können trockene Zutaten, die frei durch eine Rutsche aus Kohlenstoffstahl oder Edelstahl fallen, durch einfaches Kratzen an der Rutsche Verunreinigungen aufnehmen.

Dann ist da noch der menschliche Faktor. Zwangsläufig können Münzen, Stifte, Flaschenverschlüsse und Verarbeitungswerkzeuge in einen Materialstrom fallen. Durch die frühzeitige Entfernung von Verunreinigungen in der Lebensmittelproduktionsphase kann der richtige Magnetabscheider, der vor einem Metalldetektor installiert wird, dazu beitragen, Schäden an Mühlen, Öfen, Sieben und anderen wichtigen Geräten zu verhindern.

Es gibt verschiedene Arten von Magnetabscheidern und Metalldetektoren, die in der Fertigung gut zusammenarbeiten. Dieser duale Ansatz ist besonders effektiv bei der Eliminierung von Metallen aus Vollnahrungsmitteln wie Mandeln, Kaffee- und Kakaobohnen sowie Rosinen sowie aus körnigeren Massenprodukten wie Zucker, zu Mehl zerkleinerten Chilischoten und verschiedenen Gewürzen.

Der Magnet entfernt die Eisenverunreinigungen, während sich der Metalldetektor auf Eisenmetalle sowie Nichteisenmetalle wie Aluminium, Kupfer, Messing und Edelstahl konzentriert, die vom Magneten übersehen werden.

Weder ein Magnetabscheider noch ein Metalldetektor können jedes Eisenstück im Prozessstrom auffangen, aber je mehr Metallabscheider und Detektoren sich eine Lebensmittelproduktionsanlage leisten und im Raum unterbringen kann, desto besser ist die Produktreinheit.

Da der Metalldetektor außerdem wertvolles Material zusammen mit dem Metall ausstößt – wenn auch nur in geringer Menge –, wenn der Auswurfmechanismus ein Metallstück erkennt, hilft das Leiten des Materials durch einen Magnetabscheider vor dem Detektor dabei, Material zu sparen und kostspielige und zeitaufwändige Geräte zu vermeiden Schäden entlang der Prozesslinie

Magnetabscheider sind äußerst effektiv bei Anwendungen, bei denen das Ziel darin besteht, Eisen und bestimmte rostfreie Stähle zu extrahieren, bevor das Lebensmittelprodukt durch Metalldetektoren geleitet wird. Die magnetische Trennindustrie entwickelt sich ständig weiter, um den Kundenanforderungen gerecht zu werden. Hersteller arbeiten daran, ihre Produkte zu verbessern, indem sie modernste Materialwissenschaften, technische Entwicklungen und Herstellungsprozesse anwenden. Magnetabscheider werden regelmäßig weiterentwickelt.

Magnetabscheider leisten genau das, was ihr Name schon sagt: Sie entfernen eisenhaltige Materialien wie Feinteile, Späne, Bearbeitungsstifte, Metallspäne, Schrauben, Unterlegscheiben und andere Verunreinigungen aus trockenen oder flüssigen Verarbeitungsströmen. Alnico und Keramik (Ferrit) gehörten zu den ersten Materialien, die in Magnetabscheidern verwendet wurden. Heutzutage können Verarbeiter Magnete aus Legierungen seltener Erden (SE) wählen, die wesentlich stärker sind als Alnico oder Keramik.

Der RE-Magnetkreis ist jetzt in Rohre, Roste, Platten und Flüssigkeitsleitungsfallen integriert. Neuere Modelle bieten eine größere Haltekraft und eine verbesserte Trenneffizienz. Diese erhöhte Leistung wirkt sich direkt und positiv auf die Produktreinheit und die Anlagenproduktivität aus. Diese fortschrittlichen Magnete verfügen über ein Gleichgewicht zwischen hoher Gauss- und hoher Zugkraft, um die Flugbahn des Fremdmetalls zu beeinflussen und Partikel auch während eines Abwaschvorgangs festzuhalten.

Die Beurteilung des verarbeiteten Materials ist ein wichtiger Schritt bei der Auswahl des richtigen Magnetabscheiders. Das Produkt lässt sich im Allgemeinen in drei verschiedene Kategorien einteilen: trocken, feucht oder flüssig. Innerhalb jeder dieser Gruppen gibt es eine große Bandbreite an Produktvariationen. Trockenprodukte reichen beispielsweise von Pulver, das eine Rutsche hinunterfließt, bis hin zu losen Lebensmittelzutaten, die sich über ein Hochgeschwindigkeitsförderband bewegen. Diese äußerst unterschiedlichen Prozesse erfordern unterschiedliche Trenngeräte.

Eriez-Rostmagnet

Trockene, freifließende, granulierte Produkte

Wenn das Material klein und frei fließend ist, bietet ein Rostmagnet die beste Möglichkeit, dass die eisenhaltigen Verunreinigungen direkt mit einem Magneten in Kontakt kommen. Roste lassen sich am besten bei vertikalen Produktflüssen reinigen, während Plattenmagnete gut funktionieren, wenn das Material eine Rutsche hinunterfällt. Diese Reinigungsmethoden erfordern, dass der Produktfluss gestoppt wird, wenn angesammeltes Eisen aus dem Magneten entfernt wird.

Eriez-Plattenmagnet

Trockenes Produkt mit etwas Brückenbildung

Roste sorgen zwar für eine effiziente Entfernung feiner metallischer Verunreinigungen, sie funktionieren jedoch nicht, wenn das Material nicht zwischen den Magnetrohren kaskadieren kann. Plattenmagnete schränken den Materialfluss nicht ein und tragen nicht zum Problem der Brückenbildung (Materialansammlung) bei, wenn sie unter einer geneigten Rutsche installiert werden. Magnetische Höcker sind für weniger als frei fließende Produkte erhältlich, wenn das Material eine geneigte Rutsche hinunterfällt.

Feuchte, stärkehaltige oder klumpige Produkte

Aufgrund der Brückenbildung fließen diese Produkte nicht durch Roste und aufgrund des hohen Böschungswinkels auch nicht durch Rutschen. Zu den besten Optionen gehört ein Abscheider mit tiefer Reichweite. Das inhärente Design des Tiefabscheiders ermöglicht, dass Materialien ohne Brückenbildung durch die Einheit fließen.

Eriez-Magnetfalle

Flüssige oder breiige Produkte

Produkte in flüssigem oder breiigem Zustand erfordern den Einsatz einer Magnetfalle. Die Fallen sind in Gitter- oder Plattenausführung erhältlich. Viele Fallen sind ähnlich wie Roste aufgebaut, da Rohrmagnete senkrecht zur Strömung im Inneren des Gusskörpers angeordnet sind, um alle durchströmenden Eisenmaterialien „einzufangen“. Eine U-Falle verwendet einen flachen Plattenmagneten in einem flachen Körper, um Schäden am vorbeiströmenden Produkt zu minimieren. U-Siphons sind ideal für Anwendungen mit großem Durchfluss.

Metalldetektoren verbessern die Lebensmittelsicherheit

Sobald trockenes Material durch die Magnete gelangt, sollte der nächste Stopp darin bestehen, dass es einen Metalldetektor passiert, um jegliche magnetische und nichtmagnetische Metallverunreinigungen „zurückzuweisen“. Metalldetektoren sind in Washdown- oder Nicht-Washdown-Ausführung erhältlich, abhängig von der hygienischen Natur eines Lebensmittelverarbeitungsbetriebs und den Hygienebedingungen.

Heutige Metalldetektionsprodukte kombinieren ein präzises mechanisches Design mit modernster Elektronik, einem Mehrfrequenzbereich, Vibrationsimmunität und komplexen Algorithmen, um kleinste Metalle in schwierigen Produkten zu erkennen. Industrielle Metalldetektoren sind auch für raue Waschumgebungen konzipiert.

In einer Umfrage ermittelten Außendienstmitarbeiter und Lebensmittelverarbeiter ihre Anforderungen an heutige Metalldetektionssysteme. Hier ein kurzer Bericht:

* Kunden suchen Metalldetektionssysteme für anspruchsvolle Anwendungen. Sie müssen bei extrem niedrigen und hohen Temperaturen funktionieren und starken Hochdruckreinigungen/-umgebungen standhalten.

* In einer Welt, in der Kontaminationen zu Rückrufen führen, betonen Verarbeiter die Bedeutung von Überwachung, Aufzeichnung und hochentwickelter Elektronik.

* Lebensmittelverarbeiter möchten die kleinstmögliche Verunreinigung erkennen und gleichzeitig die Anzahl falscher Ausschleusungen minimieren.

Neue Metalldetektionssysteme können selbst bei schwierigen Anwendungen kleinere Metallverunreinigungen finden als bisherige Metalldetektoren. Dies ist auf die im Laufe der Jahre weiterentwickelte Metalldetektortechnologie zurückzuführen. Beispielsweise werden Metalldetektoren jetzt mit Werksvoreinstellungen für verschiedene Materialien ausgeliefert, die auf tatsächlichen Tests und dem angegebenen Anwendungsdatum basieren.

Ein tunnelartiger Metalldetektor kann beispielsweise während der Verarbeitungsphase, wenn Lebensmittel in großen Mengen auf einem Förderband transportiert werden, und vor der Endverpackung strategisch platziert werden. Diese Metalldetektoren für Fördersysteme sind in verschiedenen Bandbreiten und Öffnungshöhen erhältlich und können für unterschiedliche Lebensmittelempfindlichkeiten kalibriert werden.

Mit der Software und der grafischen Benutzeroberfläche eines erweiterten Metallerkennungssystems können Kunden Verunreinigungen in nie dagewesenen Mengen erkennen. Mit der typischen Metalldetektionstechnologie blieben diese Verunreinigungen unentdeckt. Testen Sie beim Vergleich von Metalldetektoren unbedingt die Software, bevor Sie eine endgültige Entscheidung treffen.

Regierungsrichtlinien veranlassen Unternehmen dazu, Richtlinien, Verfahren und Protokolle zu erstellen, um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten. Neue Metalldetektorsysteme ermöglichen die Überwachung von Benutzer- und Ausschussprotokollen sowie Fernbenachrichtigungen an Prozessoren, wenn ein Problem vorliegt. Beides ist im Hinblick auf die Sicherheit und die bestehenden Lebensmittelsicherheitsvorschriften von entscheidender Bedeutung.

Heutzutage ist es von entscheidender Bedeutung, Aufzeichnungen als Bestätigung und regelmäßige Berichterstattung zu haben. Sogar eine 24/7-Überwachung von entfernten Standorten aus ist möglich. Es ist wichtig, die Produktreinheit vom Eingang in die Anlage bis zum Verlassen der Versandabteilung zu überwachen. Diese kontinuierliche Datenprotokollierung ist für Korrekturmaßnahmen und Audits unerlässlich.

Hersteller von magnetischen Trenn- und Metalldetektionsgeräten können Lebensmittelverarbeitern bei der Bewältigung ihrer größten Herausforderungen bei der Metallkontamination helfen. Eine Reihe von Herstellern – wie Eriez® – stehen an vorderster Front, wenn schwerwiegende Metallfeinprobleme auftreten. Im Rahmen des Kaufs erhalten Kunden nicht nur leistungsstarke Magnetabscheider und Metalldetektoren, sondern haben auch Zugang zu Schulungen.

Die Schulung erfolgt in verschiedenen Formen, darunter Schulungen vor Ort, Webinare und mobile Schulungseinheiten. In zunehmenden Fällen stellen Hersteller Tutorial-Videos, Fallstudien, Produktliteratur, Installations- und Bedienungsanleitungen (IOM) und Unterstützung bei der Startinstallation zur Verfügung.

Es gibt viele Gründe, warum neue leistungsstarke Magnetabscheider für seltene Erden, Metalldetektoren und intelligente Fertigungstechniken die Messlatte in Bezug auf Produktreinheit und Geräteschutz höher gelegt haben. Jeden Tag vermeiden gewissenhafte Lebensmittelverarbeitungsunternehmen Rückrufe und einen Rufschaden. Unternehmen müssen sich mit der Technologie befassen, um sicherzustellen, dass sie die höchstmögliche Produktreinheit erreichen.

Angemessener Support und Schulung steigern den Wert über den Preis der gekauften Ausrüstung hinaus auf Jahre hinaus. Suchen Sie nach Herstellern, die ein hochqualifiziertes weltweites Vertretungsnetzwerk aufgebaut haben, das bereit ist, alle Verarbeitungs- und Produktionsherausforderungen zu meistern. Reduzieren Sie das Risiko einer Kontamination mit Fremdmetallen, verbessern Sie die Produktreinheit und schulen Sie Ihre Mitarbeiter. Das Befolgen dieser Empfehlungen hilft Verarbeitern, Produktrückrufe, beschädigte Geräte und Produktivitätsverluste zu vermeiden.

Eric Confer ist Eriez-Marktmanager für die Leichtindustrie. In dieser Funktion ist er für das strategische Wachstum der in den Märkten Lebensmittel, Pharma, Chemie, Kunststoffe, Holz, Glas, Gummi und Textilien verkauften Produkte verantwortlich. Er ist unter [email protected] erreichbar. Weitere Informationen zu Eriez finden Sie unter www.eriez.com.

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