Warum ein Flachband auf Steigungen versagt<\/h2>\n
Ein Flachband h\u00e4lt die meisten Produkte auf einer horizontalen Ebene und selbst bei geringen Steigungswinkeln zuverl\u00e4ssig an ihrem Platz. Irgendwann wirkt jedoch die Schwerkraft dagegen: \u00dcberschreitet der Winkel das, was das Produkt verkraften kann, beginnt es, auf dem laufenden Band zur\u00fcckzurutschen. Das kann bei rutschigen Produkten (z. B. gro\u00dfen Fischen) oder runden Produkten (z. B. frischen Datteln und Beeren) passieren, die auf einem schnell laufenden horizontalen Band sogar zur\u00fcckgleiten k\u00f6nnen. Bei anderen Produkten reichen schon sehr flache Steigungen aus, um ein Zur\u00fcckrollen auszul\u00f6sen (z. B. Kartoffeln). Die Folge ist, dass sich das Produkt am Bandende staut oder ganz vom F\u00f6rderer f\u00e4llt. Dies unterbricht die Zufuhr zum n\u00e4chsten Prozess und macht den Durchsatz ungleichm\u00e4\u00dfig; der Stau kann zudem durch \u00dcberlastung zum Bandausfall f\u00fchren und Produkte an Stellen bringen, an denen sie nichts zu suchen haben \u2013 auf den Boden oder, schlimmer noch, in den F\u00f6rderer und den Bandlauf.<\/p>\n
Portionierlinien<\/h3>\n
Portionier-, Trenn- und Verpackungslinien stellen eine andere Variante desselben Problems dar. Ein Flachband bewegt alles mit derselben Geschwindigkeit, ohne die Abst\u00e4nde zu regeln. Wenn die Linie ein Dosier- oder Verpackungssystem f\u00fcr abgewogene Portionen beschickt, kann ein physischer Abstand zwischen den Portionen den Prozess unterst\u00fctzen und beschleunigen. Eine vertikale Schlauchbeutelmaschine (VFFS) gibt unter dem F\u00fcller getrennte, versiegelte Beutel aus, die h\u00e4ufig \u00fcber kleine abfallende F\u00f6rderer mit Stollen zur n\u00e4chsten Station, dem Verpacken in Kartons, gef\u00fchrt werden. Die Stollen verhindern dabei Produktsch\u00e4den und regeln den Fluss.<\/p>\n
In einer weiteren Variante, die in Schlachth\u00f6fen eingesetzt wird, werden S\u00e4tze von Innereien oder Organen getrennt gehalten, w\u00e4hrend das Fleisch auf seine Genusstauglichkeit gepr\u00fcft wird. So bleibt ein wertvolles Nebenprodukt erhalten: Ohne die hermetische Trennung zwischen den Organs\u00e4tzen auf dem Band w\u00fcrde sich ein untauglicher Satz mit allen anderen Organen auf dem F\u00f6rderer vermischen und sie kontaminieren \u2013 und alles w\u00e4re verloren.<\/p>\n
Stollen l\u00f6sen alle oben genannten Probleme, indem sie einfach eine physische Barriere bilden, die fester Bestandteil des Bandes ist. Ein versehentlich ohne Stollen beschafftes Band wird versagen, doch es gibt viele Fehler, die entstehen k\u00f6nnen, wenn die Variablen der Stollenauslegung nicht ber\u00fccksichtigt werden. Wie erw\u00e4hnt spielen H\u00f6he, Teilung und Dicke eine Rolle, und die mechanische und hygienische Zuverl\u00e4ssigkeit der Stollen wird durch die Wahl thermoplastischer B\u00e4nder messbar verbessert.<\/p>\n
Am Rande sei erw\u00e4hnt, dass ein h\u00e4ufiges Versagen beim Versuch auftritt, schwere Lasten zu heben. Der h\u00e4ufigste Fall in der Lebensmittelverarbeitung ist der Transport von 25-kg-Gefrierbl\u00f6cken \u2013 eine Herausforderung, der gewebebasierte B\u00e4nder nicht gewachsen sind und bei der Modulb\u00e4nder katastrophale Sch\u00e4den erleiden. Thermoplastische B\u00e4nder k\u00f6nnen mit Knotenblechen verst\u00e4rkt werden, um Lasten zu tragen \u2013 ein weiterer Auslegungsparameter, der eine pr\u00e4zise Berechnung und eine technische L\u00f6sung erfordert.<\/p>\n
Wie die Stollengeometrie die Leistung bestimmt<\/h2>\n
Die wichtigsten Konstruktionsmerkmale von Stollen sind H\u00f6he, L\u00e4nge, Teilung und Form. Bei der Inbetriebnahme eines neuen Elevators gibt es oft mehr Freiheit f\u00fcr alternative L\u00f6sungen als beim Austausch eines vorhandenen Bandes. Dennoch kann auch eine Umr\u00fcstung in vielen F\u00e4llen die Leistung verbessern; man sollte den Bedarf sorgf\u00e4ltig bewerten und untersuchen, wo das zu ersetzende Band die Erwartungen m\u00f6glicherweise nicht erf\u00fcllt hat. Ein Volta-Stollenband bringt eine sofortige Verbesserung von Hygiene und Lebensdauer, doch in vielen F\u00e4llen k\u00f6nnen Expertenwissen und angepasste Konstruktionen die Gesamtleistung weiter steigern. Die folgenden Ausf\u00fchrungen beziehen sich \u00fcberwiegend auf neue F\u00f6rderer.<\/p>\n
F\u00fcr die richtige Auslegung sind einige Grundinformationen erforderlich, darunter der F\u00f6rderwinkel, die Sch\u00fcttdichte des Produkts (einfach gesagt: wie viele kg in einem Kubikmeter), die Best\u00e4tigung, dass der Fluss weitgehend konstant ist (keine intermittierende Chargenzufuhr), sowie die Bewertung von Randbedingungen wie der Bandgeschwindigkeit, die sich aus dem jeweiligen Prozess oder dem Aufstellort des F\u00f6rderers ergeben k\u00f6nnen.<\/p>\n
In der Regel f\u00fchren mehrere Konfigurationen der variablen Parameter zu einer akzeptablen Auslegung. Das Ziel ist einfach: eine bestimmte Menge eines oder mehrerer Produkte in einem definierten Zeitraum zu bewegen. Beim Vergleich der Optionen sollten sowohl die Bandkosten als auch die Gesamtkosten des F\u00f6rderers betrachtet werden, da diese in manchen F\u00e4llen beeinflusst werden.<\/p>\n
Zun\u00e4chst sind die unver\u00e4nderlichen Parameter festzulegen, vor allem die Sch\u00fcttdichte des Produkts und wahrscheinlich der Steigungswinkel. (Eine kleine Ausnahme kann bestehen, wenn am Standort genug Platz vorhanden ist, um den Fu\u00df eines neuen Elevators n\u00e4her am oder weiter weg vom Abwurfpunkt zu positionieren. Wird die Basis des F\u00f6rderers n\u00e4her an den Abwurfpunkt ger\u00fcckt, wird der F\u00f6rderer k\u00fcrzer und damit m\u00f6glicherweise g\u00fcnstiger, doch der steilere Steigungswinkel verringert die F\u00f6rderleistung der Stollen, da ihre F\u00fcllung abnimmt, und erh\u00f6ht zudem die Gesamtbelastung des Bandes durch eine bestimmte Last.) Wie die folgenden kurzen Hinweise zur Stollenauslegung zeigen, k\u00f6nnen unterschiedliche Auslegungen f\u00fcr eine Anwendung die Konstruktion des F\u00f6rderers beeinflussen.<\/p>\n
Jedes Grundband auf einem F\u00f6rderer hat einen festgelegten \u201eMindesttrommeldurchmesser\u201c. Dieser kann von der Bandgeschwindigkeit sowie von der Umgebungs- und Produkttemperatur beeinflusst werden.<\/p>\n
Die Bandgeschwindigkeit ist oft variabel, doch die meisten Elevatoren in der Lebensmittelverarbeitung laufen mit 15\u201325 Metern pro Minute. Diese Geschwindigkeiten wirken sich bei Raumtemperatur nicht auf ein thermoplastisches Band aus, in kalten Umgebungen k\u00f6nnen jedoch gr\u00f6\u00dfere Trommeln erforderlich sein. Ein Band mit hoher Geschwindigkeit in k\u00fchler oder tiefgek\u00fchlter Umgebung zu betreiben, erfordert in der Regel gr\u00f6\u00dfere Trommeln als eine durchschnittliche Geschwindigkeit bei Raumtemperatur.<\/p>\n
Wird der F\u00f6rderer f\u00fcr verschiedene Produkte genutzt, sollte f\u00fcr jeden Produkttyp eine eigene Berechnung anhand der Sch\u00fcttdichte und des vorgesehenen st\u00fcndlichen Durchsatzes erfolgen. Ist der vorgesehene Durchsatz jedoch f\u00fcr alle Produkte gleich (z. B. 1000 kg\/Stunde unabh\u00e4ngig vom Produkt), wird das Produkt mit der geringsten Sch\u00fcttdichte zur Bestimmung der Stollenparameter herangezogen, da es das gr\u00f6\u00dfte Volumen zwischen den Stollen ben\u00f6tigt (eine kleine Ausnahme kann vorliegen, wenn die \u201eSch\u00fcttwinkel\u201c stark voneinander abweichen \u2013 dieser Begriff wird sp\u00e4ter erl\u00e4utert).<\/p>\n
Die wichtigsten Variablen bei Stollen sind Dicke, H\u00f6he, L\u00e4nge und Teilung (der Abstand zwischen zwei Stollen).<\/p>\n
Wie bereits erw\u00e4hnt, richtet sich die Dicke nach der Stollenh\u00f6he und der erwarteten Produktlast.<\/p>\n
Auf ein Band geschwei\u00dfte Stollen erh\u00f6hen den verwendbaren \u201eMindesttrommeldurchmesser\u201c, was sich auf die Gesamtkosten des F\u00f6rderers auswirkt. Unterschiedliche H\u00f6hen, L\u00e4ngen und Teilungen der Stollen \u00e4ndern an dieser Anforderung jedoch nichts.<\/p>\n
Nachdem die oben genannten Richtlinien klar sind, nehmen wir nun folgendes Konzept an: ein Produkt mit bekannter Sch\u00fcttdichte und erforderlichem Stundendurchsatz, ein bestimmter Steigungswinkel und eine gesch\u00e4tzte Bandgeschwindigkeit. Es ist ratsam, zum Durchsatz eine f\u00fcr die kommenden Jahre erwartete Steigerung hinzuzurechnen, damit der F\u00f6rderer nicht zu schnell veraltet.<\/p>\n
Nun m\u00fcssen wir festlegen, welche Stollenh\u00f6he, -l\u00e4nge, -form und -teilung den n\u00f6tigen Durchsatz liefern. In allen F\u00e4llen funktionieren mehrere Auslegungen: Stellen Sie sich zum Beispiel einen hohen, langen Stollen mit gro\u00dfer Teilung im Vergleich zu niedrigen, kurzen Stollen mit geringem Abstand vor.<\/p>\n
Um das Optimum zu ermitteln, m\u00fcssen wir zwei produktbezogene Parameter ber\u00fccksichtigen: den Sch\u00fcttwinkel (siehe oben) und einen gesch\u00e4tzten \u201eF\u00fcllungsgrad\u201c.<\/p>\n
Die beiden Parameter h\u00e4ngen in gewissem Ma\u00dfe zusammen. Der Sch\u00fcttwinkel ist der Punkt, an dem sich ein Sch\u00fcttgut nicht mehr aufh\u00e4uft, sondern zusammenf\u00e4llt und auf beiden Seiten eine B\u00f6schung bildet. Zum Vergleich: Getreide wie Weizen und Gerste rutscht bei 21\u201322\u00b0 ab, w\u00e4hrend klebriger brauner Zucker fast 60\u00b0 erreichen kann und damit das von jedem Stollen gehaltene Volumen erh\u00f6ht. Der F\u00fcllungsgrad ist eine fundierte Sch\u00e4tzung, welcher Prozentsatz des maximalen Volumens eines Stollens tats\u00e4chlich gef\u00fcllt wird. Vergleicht man einen hohen und einen niedrigen Stollen bei gleicher Teilung und Bandgeschwindigkeit, ist der F\u00fcllungsgrad beim hohen Stollen geringer \u2013 m\u00f6glicherweise hat man also ohne Grund die Kosten gr\u00f6\u00dferer Stollen in Kauf genommen. Eine gr\u00f6\u00dfere Stollenh\u00f6he erh\u00f6ht nicht immer den tats\u00e4chlichen Durchsatz. Ein l\u00e4ngerer Stollen auf einem breiteren Band kann den Durchsatz ebenfalls erh\u00f6hen und bei breit verteilter Aufgabe effizienter sein, macht aber F\u00f6rderer und Band breiter. Liegen die Stollen zu dicht beieinander, k\u00f6nnen sie sich bei einem bestimmten Produkt wom\u00f6glich nicht maximal f\u00fcllen, oder aufgrund der Bandgeschwindigkeit bleibt nicht genug Zeit f\u00fcr eine gute F\u00fcllung. Bei einem empfindlichen Produkt, das eine gewisse Trennung erfordert, k\u00f6nnen dagegen mehr Stollen vorzuziehen sein.<\/p>\n
In manchen F\u00e4llen, insbesondere bei breiten B\u00e4ndern, k\u00f6nnen Stollen in Reihen mit L\u00fccken dazwischen aufgeschwei\u00dft werden. Das bietet mehr M\u00f6glichkeiten, das Band im R\u00fccklauf zu f\u00fchren.<\/p>\n
Diese Variablen m\u00fcssen in einem durchdachten Modell kombiniert werden, um die Effizienz zu maximieren und die Kosten f\u00fcr F\u00f6rderer und Band zu minimieren.<\/p>\n
Auch die Stollenform kann helfen, den erforderlichen Durchsatz zu erreichen. \u201eSchaufelstollen\u201c haben eine abgewinkelte Lippe, die etwa 20 % mehr Produkt aufnimmt; sie sind bei Steigungen \u00fcber etwa 60\u00b0 \u00fcblich und werden bei Steigungen \u00fcber 75\u00b0 in vielen F\u00e4llen nahezu unverzichtbar. Wegen der sehr steilen Steigung ist das verf\u00fcgbare F\u00f6rdervolumen pro Stollen gering, sodass das zus\u00e4tzliche Volumen der Schaufelform den Durchsatz ausgleicht und gleichzeitig verhindert, dass beim steilen Anstieg Produkt herausf\u00e4llt.<\/p>\n
Und schlie\u00dflich kann, wie oben erw\u00e4hnt, ein rutschiges oder nahezu kugelf\u00f6rmiges Produkt auf einem horizontalen Band zur\u00fcckrollen. Hier k\u00f6nnen Profile hinzugef\u00fcgt werden, die das Produkt entlang des Bandes schieben. Manche extrudierten Oberfl\u00e4chen wie Voltas \u201eCrescent Top\u201c schaffen dies ohne aufgeschwei\u00dfte Zusatzelemente; in anderen F\u00e4llen werden Profile aufgeschwei\u00dft, wobei eine g\u00e4ngige Option V-Profile<\/a> sind, die ein Fischgr\u00e4tmuster bilden.<\/p>\n Volta bietet Beratung zur Umgestaltung bestehender B\u00e4nder und zur Konstruktion neuer F\u00f6rderer.<\/p>\n Aus Sicht der Lebensmittelsicherheit sind Stollen eine Lebensmittelkontaktfl\u00e4che. Daher gelten die EU-Verordnung (EG) Nr. 1935\/2004 \u00fcber Lebensmittelkontaktmaterialien<\/a> und die FDA-Anforderungen f\u00fcr Lebensmittelkontakt<\/a> ebenso wie f\u00fcr jedes andere Material, das regelm\u00e4\u00dfig mit Lebensmitteln in Ber\u00fchrung kommt. Das ist keine Formalit\u00e4t: Die \u201eKonfektionierung\u201c, also das Anbringen der Stollen, unterliegt damit den strengen Anforderungen des Hygienic Design.<\/p>\n Die Konfektionierung birgt zahlreiche Fallstricke \u2013 sowohl bei der Wahl des Stollenmaterials als auch bei der Art der Verbindung mit dem Grundband.<\/p>\n Stollen sollten aus einem einzigen Material bestehen und kein Gewebe enthalten. Sie sollten glatte, sauber bearbeitete Kanten ohne Bearbeitungsspuren und ohne Schnittgrate haben.<\/p>\n Ein Stollen, der mit Klebstoff auf das Band geklebt wird, hat eine chemische Verbindung, die durch die st\u00e4ndige Belastung und die daraus resultierende Biegung mit der Zeit nachl\u00e4sst. Schon vor dem ersten Einsatz, im Neuzustand, stellt ein solcher Stollen ein Hygienerisiko dar, da durch Kapillarwirkung Krankheitserreger in die Verbindung eindringen k\u00f6nnen. Selbst ein hochfrequenzgeschwei\u00dfter Stollen bildet am Fu\u00df keinen hygienischen Radius, wenn die Form unvollkommen ist. Die scheinbar unbedeutende, aber sichtbare Naht ist f\u00fcr Bakterien kein Hindernis. E. coli ist etwa 1 Mikrometer breit, Salmonellen und Listerien sind noch schmaler und k\u00f6nnen sich in jeder Unvollkommenheit festsetzen \u2013 beg\u00fcnstigt durch den Wassergehalt des Produkts oder das Wasser, mit dem das Band gereinigt wird. Selbst wenn die Form einen Stollen perfekt verschwei\u00dft, aber diesen Radius nicht erzeugt, ist der Stollenfu\u00df neben dem Grundband eine \u201eTotzone\u201c, in der die Reinigungsfl\u00fcssigkeiten nicht genug Wandschubspannung aufbringen, um den Schmutz auszusp\u00fclen. Die EHEDG-Leitlinien zum Hygienic Design<\/a> definieren einen ausreichenden Radius allgemein mit R3 mm. Die Stollenkonfektionierung von Volta basiert auf dieser Regel.<\/p>\n Zusammenfassend l\u00e4sst sich sagen: Voltas Ansatz f\u00fcr Stollenb\u00e4nder beseitigt die Risiken der Konfektionierung, indem die Stollen auf Spezialmaschinen aus homogenen Materialien geschnitten und hygienisch mit dem Grundband verbunden werden \u2013 ohne Klebstoff, ohne fehlerhafte N\u00e4hte und ohne Totzonen, in denen eingeschlossene Lebensmittelreste Krankheitserreger beherbergen k\u00f6nnten. Interessanterweise hat die USDA-FSIS nach einem k\u00fcrzlichen Vers\u00e4umnis, Listerien in einem Verarbeitungsbetrieb zu erkennen, strengere Abklatschproben auf Lebensmittelkontaktfl\u00e4chen angek\u00fcndigt. Korrekt konstruierte B\u00e4nder sind keine Versicherungspolice, sondern eine Notwendigkeit.<\/p>\n Ein weiterer Aspekt der Stollenauslegung ist die mechanische Stabilit\u00e4t. Volta berechnet Last und Kr\u00e4fte und w\u00e4hlt Stollen, die sich im normalen Betrieb nicht abl\u00f6sen. Dies ist eine kritische Schwachstelle von Modulbandstollen, bei denen regelm\u00e4\u00dfig Stollenfragmente abbrechen, die oft unbemerkt in den Produktstrom gelangen. Der harte, starre Kunststoff von Modulstollen ist f\u00fcr St\u00f6\u00dfe und Lasten ungeeignet, und eine aktuelle wissenschaftliche Studie hat eine weitere besorgniserregende Folge aufgezeigt: Der fortw\u00e4hrende Abrieb des Kunststoffs kann erregerbehaftete Mikro- und Nanopartikel in den Produktstrom abgeben. Modulb\u00e4nder sind daf\u00fcr besonders anf\u00e4llig, ebenso wie andere Kunststoffb\u00e4nder ohne ausreichende Abriebfestigkeit.<\/p>\n Die lebensmitteltauglichen B\u00e4nder von Volta<\/a> erf\u00fcllen in der gesamten Produktpalette die FDA-Anforderungen und sind nach EU-Lebensmittelkontaktvorschriften zertifiziert; diese Konformit\u00e4t erstreckt sich auch auf die Stollen als Teil derselben homogenen Konstruktion. Zudem werden sie auf Abriebfestigkeit gepr\u00fcft (DIN 53516) und \u00fcbertreffen alle anderen thermoplastischen B\u00e4nder.<\/p>\n Die Auslegung des richtigen Stollenbands l\u00e4uft auf eine definierte Liste von Parametern hinaus, die vor jeder Konfektionierungsentscheidung zu ber\u00fccksichtigen sind.<\/p>\n Zur Zusammenfassung: Ein Produkt muss sauber und effizient in einem ausreichenden Stundenvolumen gef\u00f6rdert werden, um die Investition zu rechtfertigen und einen Engpass vor oder nach dem F\u00f6rderer in der Linie zu vermeiden. Das Band muss den Abwurf m\u00f6glichst des gesamten Materials ohne seitliches Versch\u00fctten oder Verlust unter das Band erm\u00f6glichen und so weit wie m\u00f6glich den drei Grundprinzipien des Hygienic Design entsprechen: Reinigbarkeit, Zug\u00e4nglichkeit und Entleerbarkeit.<\/p>\n Wie erw\u00e4hnt, besteht der erste Schritt darin, die Randbedingungen zu bewerten und festzuhalten. Bei einer Umr\u00fcstung lassen diese m\u00f6glicherweise keine Konstruktions\u00e4nderung zu, w\u00e4hrend bei einem neuen Elevator mehr Spielraum besteht. Nach Ber\u00fccksichtigung der zuvor besprochenen Parameter liegt der Schl\u00fcssel in der Bewertung des Materialflusses und der Gestaltung des Aufgabebereichs, um eine erfolgreiche Beladung des Bandes zu erm\u00f6glichen, sowie in den wahrscheinlichen Auswirkungen von St\u00f6\u00dfen auf die Stollen.<\/p>\n Schlie\u00dflich k\u00f6nnen in manchen F\u00e4llen, etwa beim F\u00f6rdern klebriger Produkte, ein strukturiertes Band und strukturierte Stollen Teil der Gesamtl\u00f6sung sein.<\/p>\n Ein Thema, das in diesem Artikel nicht ausf\u00fchrlich behandelt wird (bei dem Sch\u00fcttdichte und Durchsatz nicht im Vordergrund stehen), ist das Heben schwerer Lasten durch das Band \u2013 meist einzelne Materialbl\u00f6cke. Volta verf\u00fcgt \u00fcber L\u00f6sungen, um sogar 40-kg-Gefrierbl\u00f6cke Steigungen hinauf zu bef\u00f6rdern, und unsere einzigartigen technischen L\u00f6sungen sind in Qualit\u00e4t und Effizienz un\u00fcbertroffen \u2013 ein Beleg daf\u00fcr, dass Volta die h\u00f6chsten Branchenstandards f\u00fcr Hygiene und mechanische Exzellenz setzt.<\/p>\n Bei schwereren Lasten spielen Voltas formschl\u00fcssig angetriebene B\u00e4nder<\/a> ihre St\u00e4rken aus: Sie verhindern jeglichen Bandschlupf und erm\u00f6glichen den Einsatz von Motoren mit geringerem Stromverbrauch.<\/p>\nMaterial und Konfektionierung: Was einen sicheren Stollen von einem Risiko unterscheidet<\/h2>\n
Das richtige Stollenband spezifizieren: Die Checkliste, auf die es wirklich ankommt<\/h2>\n