Přečtěte si:  Smart city a elektromobilita pro praktický užitek a jejich aktuální výzvy

Hygienický design: Rittal představuje rozváděčové skříně do potravinářského průmyslu

3.8.2015 Jedním z nejdůležitějších faktorů přispívajících k bezpečnosti a kvalitě potravinových výrobků je hygienický design strojů a zařízení. Zásadní je dodržovat omyvatelnost všech použitých materiálů, povrchů a designových prvků a zajistit, aby na nich nemohly ulpívat ani zbytky výrobků, ani čisticí prostředky. V tomto článku jsou rozebrány nejdůležitější aspekty hygienického designu krytů elektrických součástí a rozváděčových skříní.

„Hygienický design“ – tj. navrhování strojů a zařízení vyhovujících hygienickým předpisům, a tedy i krytů a skříní pro elektrické součásti – má pro nezávadnost výrobků v potravinářském průmyslu velký význam. Hygienickou výrobu potravinářských výrobků by měla zajišťovat norma IFS Food (International Featured Standard Food). Nijak se však nezmiňuje o technických ani designových vlastnostech příslušných strojů a zařízení. Výrobci zařízení mohou pokyny nalézt například v evropské směrnici o strojních zařízeních 2006/42/ES, která v Evropě začala platit 1. ledna 2006, a v doplňujících normách pro hygienické požadavky na stroje a zařízení, jako je ČSN EN 1672-2 a ČSN EN ISO 14159. V potravinářském průmyslu je jedním specifickým zdrojem závazných pokynů evropský předpis EU 852/2004 o hygieně potravin. Současně s těmito nařízeními byla v roce 1989 založena takzvaná Evropská skupina pro hygienické inženýrství a design (European Hygienic Engineering and Design Group – EHEDG), jejímž hlavním cílem je podpora hygienických opatření při zpracování a balení potravinářských produktů. Jedná se o konsorcium výrobců zařízení, potravinářských výrob, výzkumných ústavů a orgánů ochrany veřejného zdraví.

Obr. 1 Skříně Hygienický design od společnosti Rittal pro použití v potravinářském průmyslu

Hygiena a hygienický design

Hygiena tedy především znamená: Zajistit, aby bylo možné snadno a důkladně vyčistit vše, co by mohlo přijít do styku s potravinami – od samotných strojů až po jejich rozváděčové skříně (obr. 1). Je velmi důležité vyhnout se nevyužitelným prostorům, otevřeným spárám a všem typům vybrání. Právě v takových místech se totiž nejčastěji hromadí zbytky potravin, čímž vzniká ideální prostředí pro množení mikrobů. Ze stejného důvodu nejsou přípustná ani odhalená vlákna těsnění, imbusové šrouby nebo vícezubé šrouby. Rohy, kouty a spoje musí být hladké, bez mezer a čistě zaoblené. Aby mohla v místech se stříkající vodou či v mokrých zónách ze skříní a krytů stékat voda, je nutné zajistit příslušný sklon.

Obr. 2 Skříň Rittal Hygienický design: svorkovnice (vlevo) a kompaktní skříň (vpravo)

Společnost Rittal představuje řadu rozváděčových skříní s označením Hygienický design (HD), splňující požadavky směrnic skupiny EHEDG. K produktům s charakteristickým sklonem střechy patří kompaktní skříně (obr. 2) s příslušenstvím, jako jsou nástěnné distanční držáky a kabelové průchodky splňující požadavky HD, systémy řadových skříní (obr. 3) a skříně pro počítačové systémy (obr. 4). Všechny kryty a skříně řady HD od firmy Rittal jsou nerezové s omyvatelným povrchem, nenajdete zde žádné štěrbiny a vnější závěsy, kde by se mohly hromadit a množit bakterie a jiné mikroorganismy. Vnější silikonové těsnění po celém obvodu mezi dveřmi, bočními panely a rámem zajistí utěsnění bez spár. Omyvatelnost rovněž výrazně usnadňují zaoblené hrany dveří a bočních panelů po celém obvodu.

Obr. 3 Řadová skříň Rittal HD

Obr. 4 Skříň Hygienický design: skříně pro počítačové systémy. Silikonové těsnění po celém obvodu bez mezer je obzvlášť nenáročné na výměnu.

Nepřerušené těsnění po celém obvodu

Skříně řady HD jsou vybaveny speciálním těsněním (obr. 5). Materiál tohoto těsnění není polyuretan, jako je běžné u standardních rozváděčových skříní, ale silikon, protože je odolnější vůči všem druhům čisticích prostředků. Těsnění v HD provedení je v modré barvě, proto je lze v nejhorším případě, tj. pokud by došlo k mechanickému poškození, ihned rozpoznat od zpracovávaných potravin. Výměnná těsnění z jednoho kusu, která se bezpečně upevňují z vnitřní strany dveří a panelů, zajišťují spolehlivé úplné dosednutí a zaručují dokonalé utěsnění. Na rozdíl od běžných těsnění prodávaných na metry se nemusí těsnicí pásek při instalaci natahovat, takže na koncích nevznikají mezery. Zkušenosti ukazují, že těsnicí pás, jehož konce jsou spojeny, ani těsnění složené ze čtyř dílů v rozích na pokos většinou nefunguje spolehlivě: Je téměř nevyhnutelné, že se takové těsnění časem rozpadne nebo se vlivem stárnutí v místě spoje objeví mezera. V případě těsnění z jednoho kusu se však po výměně rychle a snadno dosáhne původní úrovně ochrany.

Obr. 5 Díky závěsům umístěným uvnitř utěsněné zóny se tyto skříně zvenčí mimořádně snadno čistí.

Běžná lepená nebo pěnová těsnění konvenčních skříní bývají často vyrobena z materiálu s otevřenými póry, takže mohou absorbovat vlhkost. Nelze pak vyloučit, že vlhkost vlivem vibrací strojů a zařízení pronikne přes těsnění dovnitř skříně, a to i pokud tato skříň splňuje příslušná zkušební kritéria dle ČSN EN 60529. Jiná řešení, jako např. labyrint před těsněním nebo druhé těsnění, poskytují lepší ochranu v případě vysokotlakého čištění. Z hlediska hygieny jsou však nevýhodná, protože v nich vznikají prázdné prostory, kde se mohou hromadit tekuté či pevné zbytky potravin. Řádné čištění je v takovém případě možné pouze s otevřenými dveřmi. Pracovníci provádějící čištění ale nebývají elektrikáři, a proto nejsou oprávněni skříně otevírat.

Čištění standardních skříní navíc komplikují závěsy umístěné vně utěsněného prostoru. Závěsy z vnější strany také často stlačují těsnění, čímž otevírají cestu vlhkosti či kontaminaci. Naproti tomu skříně HD Rittal mají závěsy díky speciálním držákům umístěné z vnitřní strany, takže již není třeba je čistit.

Konstrukce střechy skříně

Důležitým předpokladem pro možnost důkladného vyčištění a okamžitého rozpoznání všech možných nečistot je sklon povrchů. Sklon 3 stupně umožňuje, aby po střeše mohly stékat kapaliny. Tento sklon je vhodný pro malé svorkovnice, které jsou obvykle umístěny v otevřené spodní části výrobních linek. Pro větší a také kompaktní skříně EHEDG doporučuje sklon střechy 30 stupňů. Tento sklon je dostatečný na to, aby zabránil umísťování cizích předmětů na skříně.

Rovněž je nutné dodržovat správnou orientaci sklonu střechy. Aby bylo vidět případné znečištění, musí být střecha nakloněna směrem k pozorovateli, nemůže být odkloněna od něj směrem ke zdi. Totéž platí pro sedlové střechy: Doporučuje se nemontovat skříň tak, aby byl hřeben střechy rovnoběžně se zdí. Rovněž se nedoporučuje konkávní sklon, který by se směrem dolů snižoval. Správně by měla být skříň instalována u zdi tak, aby se střecha svažovala doleva a doprava. Sklon střechy umožňuje pohledovou kontrolu případných nečistot, a to i pokud je skříň namontována výše, než je úroveň očí pozorovatele (obr. 6):

Obr. 6 Je nutné dodržovat správnou orientaci sklonu střechy.

Má-li být běžná skříň dovybavena skloněnou střechou, aby vyhovovala hygienickým předpisům, musí mít tato střecha přesně stejné rozměry. Pouze tak lze zajistit, že nevzniknou prázdné prostory a bude možné kontrolovat případné znečištění a trvalé utěsnění střechy. Klín pro montáž této střechy musí směřovat dolů a musí být ke skříni přivařen průběžným svarem po celém obvodu. Bodové svařování není přípustné, protože by narušilo hygienu a požadovaný stupeň ochrany. Pokud není možné svařovat, může být střecha ke skříni přišroubována s použitím náležitě odolného těsnění. Je-li plánována dodatečná montáž, musí být dveře nebo víko skříně opatřeny také vnějším těsněním. V opačném případě by z hygienického hlediska neměla dodatečná montáž skloněné střechy význam. Zvážíme-li nezbytné výdaje na tuto práci, zjistíme, že náhrada běžné skříně verzí HD – v konzistentním hygienickém provedení – je často výhodnější.

Hygienická montáž a instalace

Dalším aspektem, který je třeba zvážit, je způsob, jakým se kompaktní skříň připevňuje na zeď či výrobní zařízení. Podle směrnic EHEDG je možné skříň přišroubovat přímo ke zdi, pokud je opatřena vhodným těsněním. Jak dlouho však takové těsnění vydrží?  Poškodí-li se horní část těsnění pouze v malém rozsahu, nějakou dobu potrvá, než se objeví např. znečištěná kapalina nebo, což je ještě horší, zaznamenáme zhoršenou kvalitu výrobního procesu nebo výrobků. Jelikož je trvalé a bezpečné utěsnění skříně u zdi velkým problémem, doporučuje Rittal ponechat za skříní dostatečný prostor pro úklid.

Rittal obecně doporučuje montovat skříně řady HD tak, aby za nimi zůstávala mezera. Směrnice EHEDG navrhují minimální vzdálenost skříně od stěny 300 mm. Pro většinu firem zpracovávajících potraviny je však z prostorových důvodů takto velká mezera nepřijatelná – často je to proto, že při dovybavování stávajících budov zařízením není k dispozici dost místa. Při plánování nových projektů může být navrhovaná mezera zamítnuta kvůli vyšším nákladům. S ohledem na to se společnost Rittal se svými zákazníky dohodla na takovýchto mezerách: V případě montáže na zeď nebo jiných srovnatelných konstrukcí se používají kulaté distanční podložky zajišťující minimální vzdálenost 50 mm od zdi. V případě skříní s rozměry 800×800 mm (š×v) jsou vyžadovány delší distanční držáky, aby mezera mezi zdí a skříní činila 150 mm. Všechny spoje u skříně i povrchu, na kterých je prováděna montáž, musí být utěsněny pomocí odolného hygienického materiálu, případně svařeny průběžným svarem po celém obvodu. Pokud je skříně třeba přivařit k nerezovým částem výrobních zařízení, musí to být provedeno průběžným svarem – mezery ve svaru by představovaly hygienické riziko (obr. 7).

Obr. 7 Pokud je skříně potřeba přivařit k nerezovým částem výrobních zařízení, musí to být provedeno průběžným svarem – mezery ve svaru by představovaly hygienické riziko.

Vhodnou alternativou k montáži na zeď může být nosný rám (obr. 8). Touto konstrukcí lze kompaktní skříň zvednout do ergonomické výšky pro obsluhu. Dokonalou vodotěsnost zajistí plné průřezy a průběžné svary. Běžné problémy s hromaděním nečistot, zejména na vodorovných površích, pomůže odstranit kruhový profil. Navíc lze díky mezeře nad zemí snadno provádět čištění za sucha i za mokra. Rám je dole širší než nahoře, takže je konstrukce zabezpečena proti naklánění.

Obr. 8 Nosné rámy musí být odolné vůči náklonu.

Chlazení vyhovující hygienickým standardům

Tam, kde je třeba, aby bylo ze skříně z důvodu výkonových ztrát instalovaných komponent odváděno přebytečné teplo, nabízí Rittal kapalinové chlazení vyhovující přísným hygienickým standardům. Nejvýhodnějším řešením chlazení z hygienického hlediska je klimatizace skříně na bázi výměníku tepla vzduch/voda. Z hygienických důvodů by měly být výměníky umístěny uvnitř skříně. U menších systémů jsou jednorázové náklady na výměník, chiller a potrubí obecně o něco vyšší než náklady na montáž klasické nástěnné chladicí jednotky. Tam, kde záleží na hygieně, je však výměník tepla vhodnější a investice do něj se vrátí v podobě snížených nákladů na údržbu a nižší spotřeby energie.

Při instalaci chladicích jednotek v pekárnách je třeba počítat s tím, že při přípravě těsta (kynuté těsto) a při pečení vzniká kyselina octová. Následkem toho se do chladicích jednotek dostává kyselý vzduch a na měděných trubkách chladicího okruhu a výměníku tepla se tvoří patina. Protože kyselina octová také poškozuje obvodové desky řídicího systému, dojde nakonec k selhání součástí. Zařízení lze chránit výběrem speciální verze odolné proti chemikáliím a nanesením ochranného nátěru na elektronické prvky komponent.

Společnost Rittal přináší svým zákazníkům stále něco nového. Promyšlený koncept „Rittal – The System.“ poskytuje řešení v oblasti rozváděčů, rozvodů proudu, chlazení a IT infrastruktury, včetně softwaru a služeb, napříč všemi sektory průmyslu. Celosvětovou dostupnost nabízených produktů a řešení zajišťuje více jak 10 000 zaměstnanců, 11 výrobních závodů a 64 dceřiných společností.

Leoš Blažek, Product Manager, Rittal Czech s.r.o.

Foto © Rittal

Více na www.rittal.cz

Přečtěte si také:

Cílené a efektivní chlazení

23.6.2015 Nárůst výkonu výrobních technologií zvyšuje potřebu odvodu ztrátového tepla z rozváděčových skříní. Na základě požadavku větších chladicích výkonů Rittal poskytuje vysoce efektivní klimatizační řešení, která se zaměřují především na energetickou účinnost. Inovativní komponenty klimatizace a chladicí systémy dnes nabízejí o více než 40 procent vyšší účinnost než dosavadní systémy. 

Obráběcí stroje Planet V – užitná hodnota i zajímavý design

1.6.2015 Trendy ve strojírenství sledují nejen užitné vlastnosti strojů a zařízení, ale také jejich design. Důraz je kladen na snadnější obsluhu, menší nároky na prostor a zároveň výrazně snížené systémové náklady. K výrobě takových strojů je nutné chytře kombinovat méně nákladné sériové komponenty a individuálně navržené součásti. Zajímavou referencí takového řešení je řada obráběcích strojů Planet V od výrobce Supfina, která je vybavena systémem rozváděčů a souvisejících technologií Rittal. 

Rittal TS 8: vyrobeno již více jak deset milionů kusů

2.2.2015 V roce 1999, s mottem „nekonečné možnosti“, uvedl Rittal na trh systém rozváděčových skříní TS 8. V současné době se řadově spojitelné skříně TS 8, součást konceptu „Rittal – The System.“, staly zavedeným standardem pro řadu průmyslových odvětví po celém světě. S více než deset miliony doposud vyrobenými kusy je systém TS 8 považován za nejúspěšnější na světě. 

Výroba rozváděčů z pohledu „Industry 4.0“

1.10.2014 Které části výroby jsou vhodné pro implementaci myšlenek a koncepce Industry 4.0? A jaká odvětví mají již dnes v této oblasti výsledky? Tyto otázky budou v příštích letech stále více diskutovány. Výroba řídicích a distribučních rozváděčů, kde je dnes stále ještě velký podíl výroby unikátních kusů a ruční práce, se nemusí jevit jako ideální příklad pro Industry 4.0. Avšak standardizace, jednotná správa dat v rámci celého end-to-end procesu od návrhu až po realizaci a nově také zavedení automatizace do této výroby budou mít značný vliv i na toto odvětví. 

Vyšší tempo, nižší náklady: Firma Ripploh se při projektování rozváděčů spoléhá na Eplan a Rittal

1.9.2014 Čas a náklady jsou při výrobě řídicích a distribučních rozváděčů stěžejním tématem. Potenciál pro zlepšení se dnes nachází v celém procesu od projektování přes výrobu až po osazení rozváděčové skříně. Žádaná jsou přitom řešení, která automaticky vygenerují podrobné plány a dokumentaci, ale také rozváděčové skříně, které jsou konstruovány na bázi jednotné systémové platformy, vhodné pro různé typy aplikací a minimalizující chybovost a čas montáže. Průkopníkem v použití těchto řešení je společnost Ripploh Elektrotechnik GmbH z Ostbevernu. 

Standardizace – kouzelné slovo pro bezporuchový provoz elektrických zařízení?

1.4.2014 Dojde-li k poruše během řídicího procesu, je toto zpravidla monitorováno měřicí nebo senzorovou technikou. V automatizaci to může vyvolat operaci, která poruchu odstraní nebo hlásí. Tím je tedy definován a znám stav procesu po poruše. Jestliže však dojde v řídicím rozváděči k elektrické chybě, není zpravidla automatizační technika schopna na tento stav reagovat. Dojde-li díky elektrické chybě k dalším škodám, jde většinou o časové a finanční náklady a také o delší výpadek procesu. Pro dlouhodobé zajištění a zlepšení ochrany osob a zařízení byla proto zavedena nová norma IEC 61439.  

Zařízení pro odvod ztrátového tepla z elektrických rozváděčů

3.3.2014 V tomto článku se seznámíme s nejběžnějšími principy odvodu ztrátového tepla z elektrických zařízení. Vyjmenujeme vše, co ovlivňuje výběr jednotlivých typů chladicích zařízení a jak je možné řídit vnitřní klima elektrických rozváděčů. Základní dělení způsobu chlazení elektrických rozváděčů je na pasivní a aktivní. 

Požadavky pro návrh chlazení elektrických rozváděčů

3.2.2014 V elektrickém rozváděči jsou umístěny elektrické prvky, při jejichž činnosti se část elektrické energie přemění ve ztrátové teplo. Množství ztrátového tepla závisí především na typu elektrického zařízení a jeho velikosti. Představíme-li si elektrický rozváděč jako uzavřený prostor s vnitřními zdroji tepla, umístěný v prostředí o určité teplotě, je nutné se ptát, při jakém teplotním rozdílu mezi vnitřní a vnější teplotou bude skříň rozváděče schopna odvádět veškeré teplo z rozváděče do okolí

Konstruování nízkonapěťových rozváděčů dle normy ČSN EN 61439

2.4.2013 V červnu minulého roku byla přepracována a nově vydána prvotní verze ČSN EN 61439-1 a ČSN EN 61439-2 z roku 2010 ve vydání 2. Přechodné období ČSN EN 60439-1 však nebylo změněno. Proto mají konstruktéři nízkonapěťových rozváděčů nejvyšší čas požadavky nové normy implementovat do svých zařízení. Výraznou podporu přitom nabízí nová verze plánovacího softwaru Power Engineering od společnosti Rittal. 

Copyright © 2012 – 2024 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services