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Die Lebensmittel- und Getränkeherstellung ist naturgemäß eine feuchte Umgebung. Anlagen werden regelmäßig besprüht, eingeschäumt und abgewischt, und alle daran montierten Displays müssen sowohl die Reinigungsprozeduren als auch den Produktionsprozess unbeschadet überstehen.
Dieser Leitfaden behandelt die folgenden Auswahlfragen: Welche Anforderungen stellt jedes Reinigungsverfahren an ein Display? Wie werden durch Abdichtung und Montage Keimbildungsstellen geschaffen oder vermieden? Welche Materialien sind gegenüber welchen chemischen Substanzen beständig? Und welche Dokumentation verlangt das Qualitätssicherungsteam eines Lebensmittelherstellers voraussichtlich? Die Schutzarten (Schutz gegen Eindringen und Eindringen von Schadstoffen) werden an anderer Stelle definiert; hier geht es um hygienisches Design und die richtige Auswahl.
Die Displays befinden sich in vier Hauptpositionen. Ein Bedienfeld an einer Abfüll- oder Verpackungsmaschine wird während der gesamten Schicht ständig bedient. Eine Statusanzeige wird aus der Ferne abgelesen und selten berührt. Ein HMI in der Nähe von Reinigungsanlagen befindet sich dort, wo die Reinigung am intensivsten ist, oft am Maschinenrahmen. Und eine Serviceschnittstelle wird ausschließlich vom Wartungspersonal genutzt, ist aber häufig das Gerät, das beim Reinigen eines benachbarten Geräts mitgespritzt wird.
Die Positionen unterscheiden sich hinsichtlich des Reinigungsaufwands, der Nähe zum Produkt und der Notwendigkeit, sie mit nassen oder behandschuhten Händen zu berühren. Die Zuordnung der jeweiligen Position zu einer dieser vier Kategorien bestimmt die Abdichtung, die Materialien und die Montageart.
Die Reinigungsmethoden unterscheiden sich stärker als die zu ihrer Beschreibung verwendeten Bewertungsskalen. Das Abwischen mit einem Tuch und einem milden Reinigungsmittel ist etwas anderes als ein Hochdruckreiniger; ein Schaum- oder Gelreiniger, der auf der Oberfläche einwirkt, ist wiederum anders, da die Einwirkzeit ebenso wichtig ist wie die chemische Zusammensetzung.
| Reinigungsregime | Was das Display widerstehen muss | Versiegelungsfolge | Materielle Folge |
|---|---|---|---|
| Mit Reinigungsmittel abwischen | Wiederholter Abrieb und Reinigungsmittel | Glatte Vorderseite, keine Fugen, in denen sich Rückstände festsetzen können. | Beschichtungen und bedruckte Ränder müssen wischfest sein. |
| Handbrause oder Schlauch | Gezieltes Wasser mit mäßigem Druck | Versiegelte Frontbaugruppe und Anschlüsse | Dichtungen, die für die Reinigungstemperatur ausgelegt sind |
| Hochdruckstrahl | Wasser und Dampf aus nächster Nähe | Die Dichtheit wurde als Gesamtbaugruppe und nicht pro Bauteil geprüft. | Metalle und Elastomere, die aufgrund ihrer Temperatur ausgewählt wurden |
| Schaum- oder Gelreiniger | Verlängerter chemischer Kontakt | Chemisch beständige Dichtungs- und Klebematerialien | Kompatibilitätsliste, keine einzige Bewertung |
Die Folge ist, dass zwei Standorte mit denselben nominellen Schutzanforderungen unterschiedliche Materialien benötigen können. Die Betriebsart, das Reinigungsmittel und die Einwirkzeit sind die Eingangsgrößen; die Schutzklasse ist nur eine Kurzform für einen Teil der Antwort.
Hygienisches Design befasst sich hauptsächlich damit, wie eine Oberfläche mit Flüssigkeiten und Rückständen umgeht. Ein in eine Platte mit erhöhter Dichtung, versenktem Schraubenkopf oder horizontaler Kante eingelassenes Display bietet Materialansammlungen, die bei jeder Reinigung entfernt werden müssen.
Für Displays gelten drei spezielle Prinzipien. Die Vorderseite sollte flach oder abgeschrägt sein, damit Flüssigkeit abläuft und sich nicht staut. Die Verbindung zwischen Glas, Dichtung und Gehäuse sollte eine einzige, komprimierbare Schnittstelle bilden und nicht aus mehreren Teilen mit Zwischenstufen bestehen. Und falls das Gerät über einen Kabelausgang verfügt, sollte dieser direkt am Austrittspunkt aus dem Gehäuse abgedichtet werden und nicht erst weiter entlang des Kabels.
Die Montage von hinten in einen Rahmen, der die Dichtung trägt, ist üblicherweise die Anordnung, die die Vorderseite einfach hält. Dadurch ist die Dichtungsfunktion in einem Bauteil integriert, was die Prüfung und den Austausch erleichtert.
Bei einem abwaschbaren Display kommen vier Materialien zum Einsatz: das Frontglas, die Beschichtungen darauf, die Dichtungen und das Gehäuse. Jedes dieser Materialien hat eine Kompatibilitätsliste anstelle eines einzelnen Wertes, und die Listen unterscheiden sich.
Glas ist chemisch beständig, seine Beschichtungen jedoch nicht. Daher ist entscheidend, welche Behandlung das Glas aufweist und wie sich das Reinigungsmittel vor Ort darauf auswirkt. Dichtungen und Klebematerialien unterscheiden sich deutlich stärker: Zwei Elastomere mit ähnlichen mechanischen Eigenschaften können sich nach wiederholtem Kontakt mit ätzendem Schaum sehr unterschiedlich verhalten. Edelstahlgehäuse sind zwar korrosionsbeständig, können aber Spaltkorrosion entwickeln, wenn sich Rückstände in einem Verbindungsstück festsetzen. Dies ist eher ein Konstruktions- als ein Materialproblem.
Zwei praktische Schritte: Besorgen Sie sich die Kompatibilitätsliste für die exakt verwendeten Reinigungsmittel und beziehen Sie die gedruckten Grafiken sowie alle Klebeetiketten in die Bewertung mit ein, da diese in der Regel als erstes versagen. Die Reinigungsverträglichkeit von Kontaktflächen wird im Abschnitt Hygiene, Desinfektion und Chemikalienbeständigkeit ausführlicher behandelt.
Durch wiederholte Reinigung wird das Display nicht einem konstanten Zustand, sondern Zyklen unterworfen. Eine warme Maschine wird mit kühlerem Wasser gewaschen, oder ein Display in einem Kühlraum wird mit einer warmen Reinigungslösung besprüht, wodurch sich die Baugruppe bei jedem Zyklus ausdehnt und zusammenzieht.
Bei thermischer Belastung wird die Dichtungskonstruktion in der Praxis getestet. Eine Dichtung, die sich bei der Installation korrekt komprimiert, kann sich nach Hunderten von Zyklen verformen, und eine verklebte Frontscheibe erfährt an der Klebefuge Scherkräfte. Bei Reinigungszyklen mehrmals täglich ist die Anzahl der Zyklen pro Jahr hoch, weshalb die Konstruktion für die Belastungszyklen und nicht nur für eine einzelne Reinigung ausgelegt sein sollte.
Der gleiche Zyklus wirkt sich auch auf die Lesbarkeit des Displays selbst aus: Ein durch einen Sprühnebel abgekühltes Panel benötigt Zeit, um wieder normal zu reagieren, und wenn der Bediener es unmittelbar nach der Reinigung ablesen muss, ist diese Zeit Teil der Spezifikation.
Die Mitarbeiter in der Lebensmittelverarbeitung tragen Handschuhe, und ihre Hände sind häufig nass. Beides verringert die Kapazitätsänderung, die ein Berührungssensor erfasst, und erschwert das präzise Treffen von Zielen. Die Bedienelemente sollten daher größer sein als bei einer vergleichbaren Anwendung im trockenen Zustand, und die Touch-Oberfläche sollte für Handschuhe und Wasser ausgelegt sein, anstatt für eine bloße Fingerspitze.
Drei Einstellungen sind wichtig: ein Handschuhmodus oder eine niedrigere Erkennungsschwelle mit eigener Filterung, ein Verhalten zur Tröpfchenabweisung, das legitime Berührungen nicht unterdrückt, und ein Aktivierungsverhalten, das auf die erste und nicht auf die zweite Berührung reagiert. Die Funktionsweise wird im Hinblick auf die Bedienung mit Handschuhen und bei Nässe erläutert.
Wird das Display zur Bestätigung eines Prozessschritts verwendet, sollte die Benutzeroberfläche den Tastendruck deutlich und unmissverständlich bestätigen. Eine übersehene Bestätigung ist kostspieliger als ein großer Knopf.
Das Qualitätsteam eines Lebensmittelherstellers wird nachfragen, wie die Anlagen gereinigt werden können und wie dies nachgewiesen wird. Für eine Präsentation sind folgende Dokumente hilfreich: die Materialverträglichkeitsliste für die verwendeten Reinigungsmittel, das Dichtungskonzept mit zugehöriger Prüfmethode und die Spezifikation der Oberflächenbeschaffenheit.
Wenn das Display Teil einer Maschine ist, die als Ganzes validiert wird, liegt der Beitrag des Displays üblicherweise in der Reinigungsfreundlichkeit seiner Vorderseite und der Abwesenheit von Stellen, an denen sich Rückstände ansammeln können. Eine schriftliche Beschreibung der Frontbaugruppe – Ebenheit, Verbindungsdesign, Materialien und Reinigungsmethoden – beantwortet die meisten Fragen bereits im Vorfeld.
Die Zertifikate und Qualitätsdokumentationen, die ein Lieferant vorlegen kann, sind auf der Seite „Qualität und Zertifizierung“ zusammengefasst, und die allgemeinen Grundsätze des Schutzes vor Eindringen von Fremdkörpern werden in den Kategorien „Wasser- und Staubschutz“ erläutert.
Bei Wartungsarbeiten wird ein hygienisches Design üblicherweise beeinträchtigt. Eine Anlage, die vor Ort geöffnet und deren Rückwand innerhalb eines Produktionsbereichs entfernt werden muss, birgt bei jeder Wartung ein Risiko.
Die Konstruktionsprinzipien sind von anderen Reinigungsanlagen bekannt. Die wartungsrelevanten Teile werden auf der trockenen Seite einer Wand oder eines Paneels angebracht. Ist dies nicht möglich, sollte die Einheit als geschlossene Einheit demontierbar sein, sodass ein Austausch ohne Öffnen von Anlagen im Produktionsbereich erfolgen kann. Die Anschlüsse sind so zu spezifizieren, dass sie sich ohne schwer zu reinigendes Werkzeug herstellen und lösen lassen.
Unabhängig davon, welcher Weg gewählt wird, sollte die Vorgehensweise schriftlich festgehalten und dem Kunden ausgehändigt werden, da die im Entwurf angenommene Anordnung nicht unbedingt der Anordnung entspricht, die ein Wartungsteam anwenden wird.
Die folgende Liste soll um die eigenen Werte des Standorts ergänzt werden: das Reinigungsregime und die Reinigungsmittel; die Reinigungstemperatur und die Zyklushäufigkeit; das Dichtungskonzept für die Frontbaugruppe; die Materialien und ihre Kompatibilität; das Touchverhalten mit Handschuhen und Wasser; der Lesbarkeitszustand des Displays unmittelbar nach der Reinigung; die Montageanordnung und deren Servicezugang; und die mitgelieferte Dokumentation.
Zwei Punkte auf dieser Liste werden häufig ausgelassen und bereiten später die größten Schwierigkeiten: die Einwirkzeit des Reinigungsmittels und die Anzahl der Reinigungszyklen pro Tag. Beide beeinflussen die Spezifikation stärker als der nominelle Schutzgrad.
Wenn in einem Projekt ein Display für einen Reinigungsbereich spezifiziert wird, beschreiben Sie bitte das Reinigungsregime und den Montageort. Wir legen dann fest, welche dieser Punkte in der Spezifikation berücksichtigt werden müssen. Panels für diese Art von Geräten finden Sie im Sortiment der industriellen LCD-Displays.
Nicht automatisch. Die Bewertung beschreibt das Verhalten der Baugruppe unter einem definierten Test, während das Reinigungsverfahren, die verwendeten Chemikalien und die Kontaktzeit die Lebensdauer der Materialien bestimmen. Beides gehört in die Spezifikation.
Vorausgesetzt, die Frontbaugruppe ist für die Reinigung und nicht nur für den Schutz ausgelegt, ist dies oft ausreichend. Die Abdichtung der Frontplatte selbst ist selten der entscheidende Faktor; Gehäuse, Dichtung und Befestigung hingegen schon.
Indem der Zustand nach der Reinigung als festgelegter Zustand behandelt wird: wie schnell das Display wieder normal reagiert, wie sich das Wasser auf der Vorderseite auf die Berührung auswirkt und ob der Bediener es während dieser Zeit überhaupt ablesen muss.
Robuste Umgebungen und widerstandsfähige Displays
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