Die Wartungszeiten in der Lebensmittelindustrie, beispielsweise an einer Käseverpackungsmaschine, lassen sich durch den Einsatz von Steckverbindern erheblich reduzieren.

Die Wartungszeiten in der Lebensmittelindustrie, beispielsweise an einer Käseverpackungsmaschine, lassen sich durch den Einsatz von Steckverbindern erheblich reduzieren.Harting

Eine optimale Fertigung setzt voraus, dass man die zur Verfügung stehende Produktionszeit maximal ausnutzt. Das ist in der Getränke- und Lebensmittelindustrie nicht anders als in anderen Branchen. Aber gerade in der industriellen Herstellung und Verarbeitung von Lebensmitteln und Getränken sind die Ausfallzeiten besonders hoch. In vielen Produktionslinien überschreitet die jährliche Ausfallzeit 400 Stunden, was zu Lieferverzögerungen führt und nachfolgende Aufträge in Rückstand geraten lässt.

Bis die Folgen der Unterbrechung bereinigt sind, muss das Management eingreifen, eine Planumstellungen erfolgen oder es die Vertriebsleistungen verändert werden. Der mit Wartungs- oder Reparaturarbeiten verbundene Anlagenausfall kann je nach Auslastung Kosten von 5000 bis 50.000 Euro pro Stunde verursachen.

Eckdaten

Speziell entwickelte Steckverbinder in Anlagen der industriellen Lebensmittelverarbeitung haben gegenüber fest verdrahteten Verbindungen den Vorteil, dass die Stillstandzeiten bei Reparatur- und Wartungsarbeiten deutlich kürzer sind und damit verbunden auch wesentlich geringere Produktionsausfallkosten anfallen.

Besser gesteckt als fest verdrahtet

Immer, wenn es um Tempo und Zuverlässigkeit geht, können gesteckte Verbindungen ihre Stärke gegenüber fest verdrahteten Lösungen ausspielen. Über Steckverbinder versorgte Endgeräte wie Motoren, Frequenzumrichter, Heizgeräte und Lüftungen lassen sich wesentlich schneller entkoppeln, austauschen und/oder warten als vergleichbare fest verdrahtete Geräte. Während man für das Schließen oder Lösen eines Steckverbinders maximal 30 Sekunden benötigt, dauert das Lösen und Wiederherstellen einer Festverdrahtung durchschnittlich rund eine Stunde. Eine Steckverbindung ist also um mehr als den Faktor 100 schneller.

Auch bei Robotern zum Verpacken von Schokolade sorgen Steckverbinder für höhere Flexibilität.

Auch bei Robotern zum Verpacken von Schokolade sorgen Steckverbinder für höhere Flexibilität.Harting

Das lässt sich am Beispiel der Umrüstung von Mischbehältern für unterschiedliche Endprodukte verdeutlichen. Mögliche Ausfallzeiten verkürzen sich hier durch den Einsatz von Steckverbindern wesentlich, im Extremfall um den oben genannten Faktor. Auch die Ausfallzeiten durch Cleaning in Place (CIP) und Cleaning of Place (COP), was in der Regel das Trennen elektrischer Komponenten erforderlich macht, lassen sich mithilfe von Steckverbindern verkürzen. Wird zudem ständig Ersatz für eventuell ausfallende Geräte und Bauteile bereitgehalten, verringern sich die Ausfallzeiten auch dank modularisierter Schnittstellen zusätzlich.      

Vorkonfektioniert und getestet

Ein weiteres Mittel, um Stillstandzeiten zu reduzieren, beispielsweise aufgrund von Verschleißreparaturen, Umbau von Produktionslinien oder durch Inbetriebnahme neuer Maschinen, sind vorkonfektionierte Kabelstränge. Denn vorab montierte und komplett getestete Kabelbäume weisen eine wesentlich geringere Fehlerquote auf als manuell verdrahtete Lösungen. Jede Stunde Maschinenverfügbarkeit, die sich durch den Einsatz von Steckverbindern gewinnen lässt, bringt eine erhebliche Kostenreduktion mit sich.

Am Beispiel durchschnittlicher Ausfallkosten lässt sich das Einsparungspotenzial veranschaulichen.

Am Beispiel durchschnittlicher Ausfallkosten lässt sich das Einsparungspotenzial veranschaulichen.Harting

Aufgrund erhöhter Hygieneanforderungen (wie für FDA21 CFR §177 und EN-1672-2) war der Einsatz von Steckverbindern in der Lebensmittelkontakt- und in der Spritzzone bisher teils umständlich und teils nicht realisierbar – sowohl für Anlagenhersteller als auch für Betreiber. Daher sind in der Vergangenheit Versuche, eine höhere Modularisierung in den Anlagen der Lebensmittelindustrie zu erreichen, oft an fehlenden passenden Steckverbinderlösungen gescheitert.

Einhaltung der Hygienestandards

Nun hat Harting seine Industrie-Baureihe Han speziell für das Umfeld der Lebensmittelindustrie mit den Food-and-Beverage-Steckverbindern (F+B) optimiert. Um den Hygieneanforderungen entgegenzukommen, hält das patentierte Design insbesondere große Radien ein und weist besonders glatte Oberflächen auf. Das verwendete Material ist ein PP-Kunststoff, der resistent gegen Ecolab-zertifizierte Reinigungsmittel ist. Bei der Auswahl der Reinigungsmittel für die Materialtests achtete Harting darauf, dass sie möglichst viele verschiedene, reinigungsrelevante Bestandteile enthalten, um so ein möglichst großes Spektrum der in der Lebensmittelindustrie verwendeten Reiniger abzudecken.

Ein entsprechendes Design verhindert die Anhaftung von Schmutz und Bakterien.

Ein entsprechendes Design verhindert die Anhaftung von Schmutz und Bakterien.Harting

Resistenz gegen Reinigungsmittel

Die Steckverbinder der F+B-Reihe sind so konzipiert, dass sich keine äußerlichen Schmutznester bilden können. Ihr Design verhindert somit die Anhaftung von Bakterien und die Kontaminierung von Anlagen. Alle verwendeten Kunststoffe verfügen zudem über eine FDA21-Zulassung. Die US-amerikanische FDA (Food and Drug Administration) im Department of Health and Human Services reglementiert den Import und den Vertrieb von Produkten, die zur Herstellung oder Bearbeitung von Lebensmitteln benötigt werden.

Für die Zulassung werden Produkte speziell auf giftige Bestandteile untersucht, um das Risiko für den Verbraucher zu minimieren. Alle weichen Produktkomponenten wie Dichtungen und Verschlusselemente sind in blauer Farbe ausgeführt, um das Detektieren von Fremdkörpern mithilfe von Überwachungskameras zu erleichtern, da die blaue Farbe bis auf wenige Ausnahmen nicht auf natürliche Weise in Lebensmitteln vorkommt. Die Schutzklassen IP67/IP69K des Han-F+B-Steckverbinders bleiben auch bei täglicher Reinigung mit aggressiven Reinigern und hohen Drücken bestehen.

Die F+B-Steckverbinder bieten hohe Resistenzen gegen Ecolab-zertifizierte Reinigungsmittel.

Die F+B-Steckverbinder bieten hohe Resistenzen gegen Ecolab-zertifizierte Reinigungsmittel.Harting

Bei den Steckverbindern der F+B-Serie liegt der Fokus auf einer optimalen Abbildung der Kundenschnittstelle, da sie sich insbesondere durch die unterschiedlichen Möglichkeiten der Kontaktübertragung auszeichnen. Zurzeit stehen 25 verschiedene Einsätze für die Anbindung und Übertragung von Bussystemen, Signalen und Leistungen bis 40 A zur Verfügung und RJ45-Schittstellen ermöglichen beispielsweise auch den Einsatz moderner Profinet-Architekturen. Der Anwender erreicht so eine hohe Flexibilität bei der Auswahl der Verbindungskomponenten, wodurch sich nicht nur Zeit, sondern auch viel Geld einsparen lässt.

Ergänzend konfektioniert Harting auch Leitungen und Schnittstellen entsprechend ihren spezifischen Anforderungen vorab industriell. Dabei sind neben Gehäusen, die am Schaltschrank fixiert werden, auch Kabel-zu-Kabel-Lösungen mit Kupplungsgehäusen möglich.