Môžu sa lineárne hriadele použiť v strojoch na spracovanie potravín? Sprievodca materiálmi a umývaním

Áno, lineárne hriadele môžu byť použité v strojoch na spracovanie potravín, ale správny hriadeľ silne závisí odkde je nainštalovaný lineárny pohybový systém a ako sa stroj čistí.

Lineárny hriadeľ inštalovaný vo vnútri suchého, uzavretého baliaceho stroja nezodpovedá rovnakým požiadavkám ako hriadeľ umiestnený vedľa nekrytých potravín, vodného spreja, pary alebo chemických čistiacich prostriedkov. V potravinárskych strojoch by preto mali inžinieri hodnotiť nielen zaťaženie, rýchlosť a presnosť, ale ajodolnosť proti korózii, čistiteľnosť, mazanie, tesnenie a riziko kontaminácie.

Pri mnohých aplikáciách na spracovanie potravín sa zvažujú lineárne hriadele z nehrdzavejúcej ocele, keď sa vyžaduje lepšia odolnosť proti korózii. Štandardné kalené oceľové alebo pochrómované hriadele môžu byť stále vhodné v suchých, chránených oblastiach bez kontaktu s produktom. Správna voľba by sa mala robiť podľa skutočnej pracovnej zóny a nie predpokladať, že každý komponent v potravinárskom závode musí používať rovnaký materiál.

Kde sa nachádza lineárny hriadeľ v potravinárskom stroji?

Toto je prvá otázka, na ktorú treba odpovedať.

Namiesto toho, aby ste sa jednoducho pýtali, či je lineárny hriadeľ vhodný na potraviny, rozdeľte stroj do rôznych pracovných prostredí.

Toto rozlíšenie môže zabrániť zbytočným nákladom. Hriadeľ namontovaný za utesneným krytom stroja nemusí vyžadovať rovnakú špecifikáciu odolnosti voči korózii ako hriadeľ vystavený priamo každodennému umývaniu.

Je nehrdzavejúca oceľ vždy potrebná?

Nie

Nehrdzavejúca oceľ je často preferovaná v zariadeniach na spracovanie potravín, pretože poskytuje lepšiu odolnosť proti korózii vo vlhkom prostredí a prostredí citlivom na čistenie. Tvrdenie, že každý potravinársky stroj musí používať lineárny hriadeľ z nehrdzavejúcej ocele, je však príliš jednoduché.

Správny materiál závisí od skutočného prostredia.

DLY dodáva štandardné lineárne hriadele predovšetkým z ložiskovej ocele GCr15 a C45 vysoko uhlíkovej ocele, pričom lineárne hriadele z nehrdzavejúcej ocele možno potvrdiť aj pre projekty vyžadujúce lepšiu odolnosť proti korózii alebo špeciálne pracovné podmienky.

Aktuálne možnosti materiálu a hriadeľa si môžete porovnať naLineárny hriadeľ DLYproduktovú stránku.

Prečo je umývanie dôležitejšie ako názov stroja?

Oba stroje sa môžu nazývať „stroje na spracovanie potravín“, ale ich prevádzkové prostredie môže byť úplne odlišné.

Zvážte napríklad:

• kartónový baliaci stroj umiestnený po zapečatení potravín;
• stroj na krájanie chleba vystavený omrvinkám, ale málo vody;
• plniaci stroj vystavený tekutým produktom;
• stroj na spracovanie mäsa pravidelne čistený vodou a čistiacim prostriedkom;
• mliekarenský stroj vystavený častým sanitačným procedúram.

Lineárne hriadele v týchto strojoch by nemali automaticky dostať rovnakú špecifikáciu.

V prostredí umývania môže voda vniknúť do lineárnych ložísk, odstrániť mazivo a zostať okolo podpier hriadeľa alebo montážnych spojov. Čistiace chemikálie môžu spôsobiť dodatočné riziko korózie.

Preto by sa mala hodnotiť celá zostava lineárneho pohybu vrátane:

• materiál hriadeľa;
• povrchová úprava hriadeľa;
• lineárny ložiskový materiál;
• tesnenia ložísk;
• podpery hriadeľa;
• spojovacie prvky;
• mazivo;
• intervaly mazania;
• montážna orientácia;
• drenáž a akumulácia vody.

Výber hriadeľa odolného voči korózii, pričom bežné ložiská, upevňovacie prvky alebo podpery sú vystavené agresívnym podmienkam umývania, môže jednoducho presunúť problém s koróziou do inej časti systému.

Je možné namiesto nehrdzavejúcej ocele použiť pochrómovaný lineárny hriadeľ?

Niekedy, ale tieto dve riešenia by sa nemali považovať za rovnocenné.

Tvrdé chrómovanie môže zlepšiť odolnosť voči korózii a trvanlivosť povrchu hriadeľa z uhlíkovej ocele alebo ložiskovej ocele. To môže byť užitočné, keď je stroj vystavený vlhkosti alebo občasnej vlhkosti.

Chrómovanie však nerobí hriadeľ trvalo odolným voči korózii. Ak je náter poškodený, poškriabaný alebo napadnutý nevhodnými chemikáliami, môže na odkrytom základnom materiáli začať korózia.

Preto:

• pre suchú oblasť stroja môže stačiť štandardný kalený hriadeľ;
• pre občasnú vlhkosť alebo ľahkú koróziu možno zvážiť chrómovanie;
• pre časté umývanie alebo prostredie citlivejšie na koróziu môže byť vhodnejšia nehrdzavejúca oceľ;
• pre priamy alebo možný kontakt s potravinami by sa materiálové a hygienické požiadavky mali posudzovať oddelene, a nie predpokladať, že chrómovanie robí hriadeľ "bezpečným pre potraviny".

Podrobnejšie informácie o tomto rozdiele nájdete v častiPochrómovaný lineárny hriadeľ vs bežný lineárny hriadeľ.

Hriadeľ je len jednou časťou problému hygieny

Častou konštrukčnou chybou je zamerať sa len na materiál hriadeľa.

Hriadeľ z leštenej nehrdzavejúcej ocele sa dá relatívne ľahko utrieť alebo opláchnuť, ale celý pohybový systém môže obsahovať miesta, kde sa môžu hromadiť zvyšky jedla, vlhkosť alebo čistiaca kvapalina.

Potenciálne oblasti zahŕňajú:

• lineárne tesnenia ložísk;
• vnútro ložiskového puzdra;
• kĺbové spoje hriadeľa;
• vybrania pre montážne skrutky;
• otvory v podoprených šachtových systémoch;
• mazacie otvory;
• spodná strana vozíka;
• medzery medzi hriadeľom a rámom stroja.

Toto je obzvlášť dôležité, ak je systém lineárneho pohybu inštalovaný priamo nad vystaveným jedlom.

A čo povrchová úprava lineárneho hriadeľa?

Povrchová úprava je dôležitá z dvoch rôznych dôvodov.

Po prvé, hriadeľ je valivý povrch pre mnoho lineárnych guľôčkových ložísk. Musí mať dostatočne kontrolovanú drsnosť, tvrdosť a rozmerovú toleranciu pre hladký pohyb a prijateľnú životnosť ložiska.

Po druhé, v čistom alebo umývanom prostredí sa poškodené alebo silne skorodované povrchy udržujú ťažšie ako hladké povrchy.

Štandardné špecifikácie lineárneho hriadeľa DLY bežne zahŕňajú presne brúsené povrchy s drsnosťou povrchuRa 0,4–0,8 μmv závislosti od špecifikácie hriadeľa.

Požiadavky na kvalitu chodu a hygienický povrch však nie sú úplne to isté. Ak sa komponent stroja bude považovať za povrch prichádzajúci do styku s potravinami, konštruktér stroja by mal samostatne overiť príslušné hygienické požiadavky na dizajn a materiál.

Aké mazivo by sa malo používať v zariadeniach na spracovanie potravín?

Mazanie je jedným z najdôležitejších problémov, keď sa lineárne ložiská používajú okolo zariadení na spracovanie potravín.

Oceľové guľôčky valiace sa na hriadeli potrebujú vhodné mazanie, aby sa znížilo trenie, opotrebovanie a poškodenie povrchu. Prijateľné mazivo však závisí od toho, kde je mechanizmus nainštalovaný a či je možný náhodný kontakt s potravinami.

Ak je možný náhodný kontakt maziva s potravinami, výrobca stroja by mal vybrať mazivo špeciálne vhodné pre príslušné požiadavky na náhodný kontakt s potravinami na cieľovom trhu.

Nepredpokladajte, že bežné priemyselné mazivo je prijateľné len preto, že sa použije len malé množstvo.

Prostredia na spracovanie potravín môžu zároveň vytvárať ďalšie problémy s údržbou:

• umývacia voda môže odstrániť mastnotu;
• čistiace prostriedky môžu znížiť životnosť maziva;
• časté čistenie môže zvýšiť požiadavky na domazávanie;
• voda vstupujúca do ložiska môže podporovať koróziu;
• prebytočné mazivo môže migrovať mimo ložiska.

Spôsob mazania, množstvo a interval údržby by sa preto mali brať do úvahy skôr pri navrhovaní stroja, než keď systém začne zlyhávať.

Je možné použiť štandardné lineárne ložisko s hriadeľom?

Závisí to od prostredia.

Pre suchú a chránenú časť stroja môže dobre fungovať kombinácia konvenčného lineárneho ložiska a tvrdeného hriadeľa.

Vo vlhkom alebo často čistenom prostredí sa však samotné ložisko môže stať slabým miestom, aj keď má hriadeľ dobrú odolnosť proti korózii.

Skontrolujte:

• ložiskový materiál;
• prídržný materiál;
• konfigurácia tesnenia;
• kompatibilita mazív;
• odolnosť ložiskového puzdra proti korózii;
• či sa do ložiska môže dostať čistiaca kvapalina;
• či je možné ložisko ľahko kontrolovať a udržiavať.

To je dôvod, prečo by sa komponenty lineárneho pohybu potravinárskych strojov mali zvoliť ako akompletný systém hriadeľov a ložísk, nie ako izolované časti.

Sú hriadele s podporou SBR a TBR vhodné na spracovanie potravín?

Systémy hriadeľov s podporou SBR a TBR môžu poskytnúť lepšiu konštrukčnú podporu ako dlhé kruhové hriadele bez podpery, ale vhodnosť na spracovanie potravín závisí od toho, kde sú nainštalované.

Tieto systémy obsahujú viac konštrukčných rozhraní ako jednoduchý okrúhly hriadeľ vrátane hriadeľa, nosnej koľajnice, ložiskového bloku a montážnych spojov.

V suchej, uzavretej automatizačnej alebo baliacej časti to nemusí byť problém.

Pri priamom umývaní alebo v miestach vystavených potravinám však dodatočné spoje a priehlbiny môžu skomplikovať čistenie. Je potrebné zvážiť aj materiál nosnej lišty, ložiskového bloku, upevňovacích prvkov a tesnení.

Preto nevyberajte SBR alebo TBR len preto, že samotný hriadeľ sa javí ako vhodný. Vyhodnoťte celú podoprenú konštrukciu koľajníc a jej polohu vo vnútri stroja.

Čo sa stane, ak je hriadeľ vystavený čistiacim chemikáliám?

"Nerez" alebo "odolný voči korózii" neznamená odolný voči každej chemikálii.

Skutočné riziko korózie závisí od:

• chemické zloženie;
• koncentrácia;
• teplota;
• čas kontaktu;
• frekvencia čistenia;
• postup oplachovania;
• materiál hriadeľa;
• povrchová úprava.

Ak stroj používa agresívne čistiace prostriedky, dezinfekčné prostriedky, kyseliny, zásady alebo iné chemikálie, pri výbere hriadeľa uveďte chemické informácie.

Je to spoľahlivejšie ako jednoduché špecifikovanie „nehrdzavejúcej ocele“ bez opisu prevádzkového prostredia.

Spĺňa hriadeľ z nehrdzavejúcej ocele automaticky požiadavky FDA alebo EÚ?

Nie

Toto rozlíšenie je dôležité pre medzinárodných kupujúcich.

Materiál, ktorým je nehrdzavejúca oceľ, automaticky neznamená, že celý hriadeľ, ložisko alebo stroj sú „schválené FDA“ alebo „vyhovujúce EÚ“.

Súlad zariadení na spracovanie potravín závisí od zamýšľaného použitia a kompletnej konštrukcie stroja. V závislosti od aplikácie môžu požiadavky zahŕňať:

• vhodnosť materiálu;
• podmienky kontaktu s potravinami;
• povrchový dizajn;
• čistiteľnosť;
• lubrikanty;
• tesnenia;
• spojovacie prvky a spoje;
• dokumentácia a sledovateľnosť;
• pravidlá cieľového trhu.

Ak má projekt špecifické požiadavky na zhodu, kupujúci by mali tieto požiadavky uviesť pred cenovou ponukou a potvrdiť, aké materiálne dokumenty alebo certifikáty sa požadujú.

Ako vybrať lineárny hriadeľ pre stroj na spracovanie potravín

Praktický proces výberu je:

1. Identifikujte zónu inštalácie.Je suchá, vlhká, vystavená striekajúcej vode, zmývaná vodou alebo môže prísť do kontaktu s potravinami?
2. Potvrďte podmienky čistenia.Utiera sa stroj ručne alebo sa umýva vodou, parou alebo chemikáliami?
3. Vyberte materiál hriadeľa.Porovnajte štandardnú kalenú oceľ, chrómovanú oceľ a nehrdzavejúcu oceľ podľa rizika korózie.
4. Skontrolujte lineárne ložisko.Uistite sa, že jeho materiál, tesnenia a mazanie sú vhodné do rovnakého prostredia.
5. Vypočítajte priemer hriadeľa.Zaťaženie, nepodporované rozpätie a deformácia sú stále dôležité, aj keď je odolnosť voči korózii hlavným problémom životného prostredia.
6. Skontrolujte kvalitu povrchu.Potvrďte toleranciu hriadeľa, tvrdosť, drsnosť a priamosť pre vybrané ložisko.
7. Skontrolujte mazanie.Zistite, či sa mazivo môže dostať k exponovaným potravinám, a podľa toho vyberte.
8. Pozrite si celú štruktúru stroja.Vyhýbajte sa miestam, kde sa môžu hromadiť zvyšky tekutín alebo jedla.
9. Potvrďte dokumentáciu.Ak sú potrebné materiálové certifikáty alebo dokumentácia špecifická pre aplikáciu, špecifikujte ich pred objednávkou.

Príklad výberu podľa aplikácie

Aké informácie by ste mali poslať spoločnosti DLY?

Ak potrebujete lineárny hriadeľ pre zariadenia na spracovanie potravín alebo balenie, uveďte viac ako priemer a dĺžku.

Užitočné informácie zahŕňajú:

• priemer hriadeľa;
• celková dĺžka hriadeľa;
• množstvo;
• pracovné zaťaženie;
• dĺžka cesty;
• model lineárneho ložiska;
• požadovaný materiál;
• či je šachta vystavená vode;
• či sa stroj pravidelne umýva;
• čistiace chemikálie, ak sú relevantné;
• či existuje možný kontakt s potravinami;
• požadovaná povrchová úprava;
• požadovaná materiálová dokumentácia;
• zákazkové vŕtanie, závitovanie, rezanie závitov alebo opracovanie koncov;
• strojový výkres alebo fotografiu inštalácie.

DLY potom môže potvrdiť, či je pre danú aplikáciu vhodnejší štandardný lineárny hriadeľ GCr15 alebo C45, pochrómovaný hriadeľ, hriadeľ z nehrdzavejúcej ocele alebo iná prispôsobená konfigurácia hriadeľa.

Širšie porovnanie materiálov hriadeľa a pracovných podmienok pozriAko si vybrať správny hriadeľ lineárneho pohybu.

Záver

Lineárne hriadele môžu byť použité v strojoch na spracovanie potravín, ale neexistuje jediný "lineárny hriadeľ na spracovanie potravín" vhodný pre každú časť stroja.

Pre suchú a chránenú sekciu automatizácie môže postačovať štandardný kalený hriadeľ GCr15 alebo C45. Keď sa vlhkosť a ľahká korózia stanú dôležitejšími, možno zvážiť pochrómované alebo iné korózii odolné riešenia. Pre často umývané alebo na koróziu citlivé oblasti je často vhodnejším smerom nehrdzavejúca oceľ.

Materiál je však len časťou rozhodnutia.

Spoľahlivý návrh lineárneho pohybu potravinárskeho stroja by mal zvážiť:

Ak ide o možný kontakt s potravinami alebo špecifické regulačné požiadavky, tieto podmienky by mali byť potvrdené pred výberom hriadeľa, a nie predpokladať, že samotná nehrdzavejúca oceľ robí celý systém vhodným.

← Späť na DLY Blog