Лагери в хигиенно изпълнение

Механични системиСп. Инженеринг ревю - брой 7/2020 • 30.10.2020

Хигиенният дизайн е инженерно направление, което търси конструктивни решения на проблеми като замърсяване на продукцията поради корозия, контакт на смазочни материали с продуктите и суровините, неправилно почистване и съхнене на оборудването. В него се прилагат принципите на проектиране за справяне с различни санитарно слаби места в конструкцията на оборудването, които могат да окажат неблагоприятни последици върху продукцията и да доведат до изтегляне на партиди и загуби за производителя. Спазването на действащите регламенти относно безопасността на продуктите изисква въвеждане на проактивни мерки за хигиенен дизайн на оборудването. Това задължава компаниите да поддържат темпото на своето развитие в крак с най-новите постижения в хигиенния дизайн при всички свои активи за преработка на храни и същевременно да не допускат компромис с производителността, ефективността на разходите и устойчивостта.

Основни принципи на хигиенния дизайн

Подобно на развитието на ергономичния дизайн, който обръща внимание на физическите нужди на потребителите на даден продукт, хигиенният дизайн се фокусира изключително върху предотвратяване на замърсяването на продуктите и тяхното безопасно използване. Европейската асоциация за хигиенен инженеринг и дизайн (EHEDG) е една от акредитираните организации, които целят да популяризират мерките за безопасност на храните чрез подобряване на стандартите за хигиенно инженерство и дизайн и прилагане на принципите на хигиенно проектиране. Нейните членове включват както производители на оборудване, така и компании, производители на храни, и изследователски институти.

Насоките, които EHEDG дава, определят лагерите като потенциално слабо място, благоприятстващо разпространението на бактерии, тъй като те са звено, в което попадането на частици продукт и вода е сравнително лесно и твърде вероятно. В най-новите предписания за хигиенен дизайн на лентовите конвейери за хранителната промишленост например EHEDG се спира на две от основните предизвикателства при безопасното производство на храни – как да се избегне замърсяване на храни чрез адекватно проектиране на оборудването за преработка и как да се подобри безопасността на продукта без повишаване на оперативните разходи за почистване и производствена хигиена. Асоциацията препоръчва проектиране на позицията на лагерите в оборудването възможно най-далеч от зоните на контакт с хранителни продукти.

Вниманието към дизайна на основните системи и механизация, като конвейерните ленти, не е достатъчна мярка, гарантираща санитарна изрядност на съоръжението, лагерните възли запазват своя рисков профил. Дори и да отсъства пряк контакт със зоната на обработка, ако има наличие на бактериално замърсяване в лагера, при режими на почистване с вода под налягане или химически препарати се създава риск от разпространение. Хранителният продукт може да се замърси чрез пренос на микроорганизми по въздуха по време на процедурите по поддръжка.

За да се сведе до минимум рискът от замърсяване, проектирането на лагери с оглед на принципите на хигиенния дизайн е от ключово значение. Един от основните принципи е осигуряване на възможност за ефективно почистване. На теория това може да звучи логично, но често практическото му изпълнение е затруднено от редица фактори, които трябва да се вземат предвид. Друг задължителен принцип, способстващ за поддържане на хигиенните стандарти, е отделните елементи на лагерното тяло да бъдат произведени от некорозивни и непорести материали, като например неръждаема стомана или композити, и формата им да позволява самооттичане на водата след почистване. Следва да се избягват кухини в лагерния възел, където могат да се задържат микроорганизми. За запълване на кухи зони обикновено се използват еластомери, композитни материали и грес. Като цяло използваните материали трябва да съответстват на изискванията на съвременните директиви и разпоредби за безопасност на храните. Във всички случаи трябва да се избягва възможността за попадане на смазка в хранителния продукт при обработката.

Хигиенният дизайн също така се стреми да избегне контакта между метал и метал в движещите се компоненти. В идеалния случай капаците на лагерните блокове са предназначени за високоефективно изпълнение, като предпазват лагера от навлизане на замърсители от обработката или препарати от почистване и същевременно не възпрепятстват регулярните визуални инспекции.

 

Безупречно уплътняване

Специализираният хигиенен дизайн обхваща цялостното изграждане на лагера от първия до последния компонент. Това улеснява спазването на съответствие със стандартите за безопасност на храните. Новите решения за хигиенен дизайн на лагери са насочени към разработване на високоефективни продукти за работа при най-взискателните санитарни условия. Съвременното проектиране например предвижда еднократно смазване за целия експлоатационен живот и издръжливост на често миене, с което се решават и много от проблемите, свързани с конвенционалните процедури по поддръжка. Елиминирането на нуждата от смазване до края на експлоатационния живот спомага за недопускане на натрупване на излишна грес в задната част на лагера и капака му, което често е условие за развитие на бактерии при преработката на храни и напитки например.

Важна тенденция в проектирането на лагерни механизми е осигуряването на безупречно уплътняване за елиминиране на условията за развитие на бактериална среда. Разработват се все по-надеждни технологии за безапелационни уплътнителни системи, демонстриращи иновативни гъвкави решения, които спомагат за предотвратяване на повреди, причинени от проникване на препарат и вода в лагера и увеличават оперативния капацитет на актива. Цялостната херметичност на лагерния блок елиминира риска от постъпване на технологичен материал и почистващи препарати през уплътнението в задната част на лагера. Външният капак на лагера напълно запечатва корпуса и гарантирано изолира външните фактори.

Едно от решенията на проектиращите инженери е деформируема периферия на формованото уплътнение откъм основата на лагера при монтаж така, че то да прилепне плътно към монтажната повърхност. Задното уплътнение прилепва статично към корпуса и динамично към вала, като по този начин предотвратява проникването на преработваната продукция в кухината на лагера откъм задната страна.

 

Улеснено почистване

Ъглите и извивките във външната форма на лагера са проектирани така, че да не задържат замърсяване и да подпомагат отвеждането на водата след миене независимо от позицията на монтаж. Изключително гладките финишни повърхности способстват за оптимални резултати при почистване. Отсъствието на излишна смазка елиминира риска от замърсяване с микроорганизми и разпространяването им при миене под налягане. Изпитванията сочат, че хигиенният дизайн, съчетан с възможност за еднократно смазване за целия период на ползване, намалява престоя на оборудването с цел почистване общо с 33%.

При конструкцията на корпуса проектантите се стремят да отстранят всякакви вдлъбнати форми и процепи, които биха създали среда за развитие на бактерии. Капакът на лагера ефективно запечатва целия компонент. Някои производители са разработили заключващи механизми, които да предпазват от случайното му разхлабване или разместване.

Обръща се повишено внимание на спазването на изискванията за съответствие със стандартите на ЕС по отношение на хигиенното изпълнение на външния корпус, капаците на лагерите и останалите части. Хигиенното производство също така засяга и характеристиките на материала на уплътненията, тъй като той трябва да гарантира устойчивост на различни условия, като подходящи материали са синтетичен каучук и различни еластомерни съединения.

 

Дизайн, удължаващ експлоатационния живот

За осигуряване на пълноценно и безупречно санитарно изпълнение производителите подхождат с изключителна взискателност към характеристиките на смазките, които се прилагат в лагерното тяло. Предлага се широк спектър от високоефективни смазочни материали, сертифицирани за употреба в хранително-вкусовата промишленост, включително и такива, които не съдържат алергени. Изборът на висок клас греси за хранителната индустрия е задължително условие за осигуряване на добра устойчивост на разграждане при излагане на почистващи препарати, високи температури и вещества с биологичен произход.

Отлично решение, гарантиращо експлоатационна надеждност при натоварващи условия, са редица нови разработки на специализирани самосмазващи греси, специално разработени за търкалящи лагери, изискващи високи нива на хигиена. Съставът на тези материали включва добавки, които спомагат за разпределено и постепенно отделяне смазката, като по този начин на лагера не се прилага нито повече, нито по-малко от необходимото количество смазка. Същевременно рискът от изтичане на смазката е намален, което позволява безпрепятствен процес на работа.

Стандартът, който специалистите най-често препоръчват, е външната и вътрешната гривна както и търкалящите тела да са изпълнени от неръждаема стомана клас 420 по ANSI, а за повишаване на надеждността на механизма компонентите могат да бъдат с цинково покритие.

Ако обаче производствените нужди изискват още по-висока степен на прецизиране на технологичния процес при натоварващи условия на работа, възможностите от специализирани материали не се изчерпват с поцинкована неръждаема стомана. Лагерите с хромирано покритие показват изключително висока устойчивост на корозия дори и при постоянно натоварване във водна среда. Комбинацията между функцията за постепенно самосмазване за цял живот и устойчивост на корозия благодарение на сребърни корпуси с изключително прецизно щемпеловане напълно предотвратява проникването на вода, технологични течности и химикали. В хигиенните приложения все повече навлизат и новаторски продукти, специализирани за работа при определени агресивни условия. Например лагерите със сепаратор, вътрешен и външен пръстени, изработени от специална флуор смола, предлагат изключително високо ниво на водоустойчивост. Тези лагери са отлични за приложения в среда с вода, както и алкална и кисела среда, като работят без необходимост от смазване.

Още един висококачествен продукт, който разширява гамата на устойчиви на корозия продукти, са лагерите с никелово покритие. Тези лагери могат да издържат на агресивни химически процеси на миене и представляват една ефикасна алтернатива при по-ограничени бюджетни възможности. Те са подходящи за алкални и слабо киселинни среди и приложения с присъствие на вода.

 

Ефективност на разходите и ползи за производството

Проектирането на лагери за работа без повторно смазване, с безкомпромисно уплътняване и пълноценно затваряне на тялото носи и редица съпътстващи ползи, които е редно да бъдат взети предвид при избора на оборудване. Хигиенният дизайн повишава производителността дори при изключително взискателни условия, каквито са налице в хранително-вкусовото производство, тъй като разходите за поддръжка и обслужване значително се редуцират. Характеристиките на лагер в хигиенно изпълнение позволяват планиране на по-дълги интервали между спиранията за превантивна поддръжка. Осезаемо се съкращават разходите за смазочни материали и обслужващ персонал, като същевременно експлоатационният живот на лагерите се удължава. От друга страна, изборът на хигиенни компоненти предотвратява рискове, свързани с инциденти с безопасността на храните и дефектиране на лагерите поради неправилно обслужване и фактор човешка грешка. Разходът на вода за хигиенни нужди намалява с 33% според специалистите, а средствата за абсорбиращи агенти за улавяне на грес и почистване на разливи на материали се свеждат до минимум.

Изправността и надеждността на оборудването е критичен фактор за поддържане на висока производителност, но безопасността на служителите на работното място е водещият приоритет за една компания. Елиминирането на опасността от подхлъзване поради разливи на смазочни материали и инциденти при подмяна на смазка на трудно достъпни точки предотвратяват едни от най-честите причини за производствени злополуки, тъй като проучванията сочат, че 35% от тях са свързани с подхлъзване.

 

ЕКСКЛУЗИВНО

Top