Lärm ist eine häufige Berufsgefahr in Lebensmittelfabriken. Er reicht von vibrierenden Platten über mechanische Rotoren, Statoren, Lüfter, Förderbänder, Pumpen, Kompressoren, Palettiermaschinen bis hin zu Gabelstaplern. Darüber hinaus können weniger offensichtliche Lärmbelastungen die Leistung hochempfindlicher Metalldetektions- und Kontrollwaagen beeinträchtigen. Am häufigsten werden dabei Erdungsschleifen und Elektromotorantriebe übersehen.
Jason Lu, Technical Applications Support bei Fanchi Technology, untersucht die Ursache und Wirkung dieser Störungen und die Maßnahmen, die zur Reduzierung der Lärmbelästigung ergriffen werden können.
Viele Faktoren bestimmen die theoretische Sensitivität einesMetalldetektor. Dazu gehören die Blendengröße (je kleiner die Blende, desto kleiner das Metallstück, das erkannt werden kann), die Metallart, der Produkteffekt und die Ausrichtung des Produkts und der Verunreinigung beim Durchgang durch den Detektor. Aber auch Umgebungsbedingungen wie elektrische Störungen in der Luft – statische Aufladung, Funk- oder Erdschleifen –, Vibrationen, beispielsweise durch bewegtes Metall, und Temperaturschwankungen, wie in Öfen oder Kühltunneln, können die Leistung beeinträchtigen.
Einzigartige Funktionen wie die Noise Immunity Structure und digitale Filter, die in den digitalen Metalldetektoren des Unternehmens enthalten sind, können einen Teil dieser Störgeräusche unterdrücken, die andernfalls eine manuelle Reduzierung der Empfindlichkeitsstufen erfordern würden.
Zu den Hauptquellen elektromagnetischer Störungen und Hochfrequenzstörungen zählen Elektromotorantriebe – beispielsweise Frequenzumrichter und Servomotoren –, nicht richtig abgeschirmte Motorkabel, Funkgeräte (einschließlich Walkie-Talkies), Erdschleifen, elektrische Schütze und statische Entladungen.
Erdschleifen-Rückkopplung
Die größte Herausforderung für die Fanchi-Ingenieure stellt sich in Lebensmittelfabriken als weit verbreitetes Problem heraus. Insbesondere in End-to-End-Verarbeitungslinien mit Robotern, Abfüllanlagen, Schlauchbeutelmaschinen und Förderbändern. Elektromagnetische Störungen können die Leistung von Metalldetektoren beeinträchtigen und zu Fehlerkennungen und Fehlausleitungen führen und somit die Risiken für die Lebensmittelsicherheit erhöhen.
„Verpackungsmaschinen wie Schlauchbeutelmaschinen und Förderbänder sind aufgrund abgenutzter oder loser Befestigungen und Rollen tendenziell die häufigste Ursache für Erdschleifenprobleme“, sagt Jason.
Eine Erdschleifenrückkopplung entsteht, wenn sich Metallteile in unmittelbarer Nähe des Detektors verbinden und eine leitfähige Schleife bilden, beispielsweise eine Leerlaufrolle, die auf einer Seite des Rahmens nicht richtig isoliert ist, bemerkt Jason. Er erklärt: „Es bildet sich eine Schleife, die den induzierten elektrischen Strom fließen lässt. Dies wiederum kann ein Signalrauschen verursachen, das das Metallerkennungssignal stört und Verarbeitungsprobleme wie fälschlicherweise aussortierte Produkte verursachen kann.“
Radiowellen
Die Anfälligkeit einesMetalldetektorDie Empfindlichkeit gegenüber magnetischen oder elektromagnetischen Störungen hängt stark von der Empfindlichkeit und der Detektionsbandbreite ab. Wenn in einer geschäftigen Fabrikumgebung ein Metalldetektor eine ähnliche Frequenz sendet wie ein anderer, besteht die Gefahr, dass sich die beiden Detektoren bei naher Positionierung gegenseitig stören. Um dies zu verhindern, empfiehlt Fanchi, die Metalldetektoren mindestens vier Meter voneinander entfernt aufzustellen oder ihre Frequenzen so zu staffeln, dass sie nicht direkt aufeinander ausgerichtet sind.
Lang- und Mittelwellensender – wie Walkie-Talkies – verursachen selten Probleme. Vorausgesetzt, sie werden nicht zu hoch aufgedreht oder in unmittelbarer Nähe der Metalldetektorspule verwendet. Aus Sicherheitsgründen sollten Walkie-Talkies mit maximal drei Watt betrieben werden.
Digitale Kommunikationsgeräte, zum Beispiel Smartphones, emittieren sogar noch weniger Störgeräusche, bemerkt Jason. „Es hängt zwar von der Empfindlichkeit der Spuleneinheit und der Nähe des Geräts zum Metalldetektor ab. Mobile Geräte nutzen jedoch selten die gleiche Bandbreite wie die Verarbeitungsgeräte. Daher ist das weniger problematisch.“
Statische Fehlerbehebung
Die Auswirkungen von EMI können sich negativ auf die Leistung vonMetalldetektoren
Auch kleine Bewegungen in der mechanischen Konstruktion von Metalldetektoren, die leichte Vibrationen verursachen, können zu Fehlausleitungen führen. Bei Schwerkraft- und vertikalen Metalldetektoren ist die Wahrscheinlichkeit einer statischen Aufladung höher, wenn die Rohrleitungen nicht richtig geerdet sind, erklärt Jason.
Die Platzierung eines Metalldetektors auf einem Zwischengeschoss kann zu Problemen führen. Insbesondere durch Rutschen, Trichter und Förderbänder kommt es zu deutlich mehr mechanischen Lärmbelästigungen. „Metalldetektoren, die auf nasse Produkte ausgerichtet sind, reagieren im Allgemeinen noch empfindlicher auf diese Art von Vibrationen und Lärm“, erklärt Jason.
Um eine optimale Leistung zu gewährleisten und Vibrationen zu vermeiden, sollten alle Stützstrukturen und Aussortiervorrichtungen verschweißt sein. Fanchi verzichtet außerdem auf die Verwendung antistatischer Bänder, da auch diese die Leistung des Metalldetektors beeinträchtigen können.
Die schnelle und präzise Ermittlung der Problemquelle ist entscheidend, da anhaltende Störungen in automatisierten Verarbeitungslinien zu Betriebsunterbrechungen führen können. Fanchi kann eine Sniffer-Einheit einsetzen, um die Quelle von elektromagnetischen und hochfrequenten Störungen in der Nähe schnell zu orten. Wie eine Antenne misst die weiße Scheibe Wellenlängen und kann die Quelle der konkurrierenden Frequenzen schnell lokalisieren. Mit diesen Informationen können Ingenieure die Emissionen abschirmen, unterdrücken oder ihren Weg verändern.
Fanchi bietet außerdem die Möglichkeit, auf einen Hochspannungsoszillator aufzurüsten. In extrem lauten Produktionsumgebungen, einschließlich hochautomatisierter Anlagen, macht diese Lösung den Fanchi-Metalldetektor zur dominanten Lärmquelle.
Benutzerfreundlich
Fanchi-Funktionen wie automatisiertes Single-Pass-Lernen und -Kalibrieren ermöglichen eine präzise Systemeinrichtung innerhalb von Sekunden und eliminieren menschliche Fehler. Darüber hinaus kann die integrierte Störfestigkeitsstruktur – standardmäßig in allen digitalen Metalldetektoren von Fanchi enthalten – die Auswirkungen externer elektrischer Störungen drastisch reduzieren, was wiederum zu weniger Fehlausschüssen führt.
Jason fasst zusammen: „Es ist unmöglich, Störgeräusche in Produktionsumgebungen vollständig zu vermeiden. Doch durch diese Vorsichtsmaßnahmen und die Beratung durch Experten können unsere Ingenieure die elektromagnetische Rückkopplung deutlich reduzieren und sicherstellen, dass Leistung und Empfindlichkeit der Metalldetektion nicht beeinträchtigt werden.“
Veröffentlichungszeit: 28. Februar 2024