アクチュエータ設計の最適化

ジェラルド・ブッシュ氏が、食品および飲料生産のためのアクチュエータ設計における重要な考慮事項について説明します

食品および飲料メーカーは、OEM 機械製造業者に、よりクリーンで安全な機械設計を求めています。 多くの生産用途におけるリニアムーバーとして、アクチュエータが最適な衛生状態を確保し、細菌の増殖を防ぎ、激しい洗浄に耐えられるように設計されていることが重要です。 電動アクチュエータを指定する場合、時間のかかる大規模なメンテナンスを必要とせずに確実に永続的に使用できることも重要です。

食品および飲料の製造において、直線運動が必要な場合、通常、アクチュエータが存在します。 そのため、リニア アクチュエータは、梱包から製品自体の取り扱い、成形、切断、スライスなどのプロセスに至るまでの用途で使用されます。 特に肉、チーズ、乳製品、魚介類、鶏肉などのリスクの高い加工環境において、OEM 機械製造業者に対してよりクリーンで安全な設計を求めるメーカーの傾向が、今度は機械部品メーカーにもこの要求を押し上げています。 これは、アクチュエータの設計において、正確な性能、信頼性、長寿命を確保しながら、衛生的な使用のために最適化する必要があることを意味します。

設計エントリーのベンチマークは、法的準拠を確保することです。 地理的な市場と最終用途に応じて、通常、これには欧州衛生工学設計グループ (EHEDG) に加え、米国農務省 (USDA) および食品医薬品局 (FDA) を代表する 3A 衛生基準への準拠が含まれます。 ）。

ただし、アクチュエータの設計の詳細を検討する前に、衛生状態を最適化するためにアクチュエータをより広範な機械とどのように統合するかを最初に考慮する必要があります。 オープンフレームの機械アーキテクチャにより、定置洗浄 (CIP) 原則の最適化が可能になり、効果的な洗浄のための可視性が確保されるだけでなく、必要なすべての領域、特に製品と接触または近接する領域を洗浄する機能が確保されます。

オープンマシン設計と同時に、アクチュエータはステンレス鋼構造を必要とし、316 ステンレス鋼はその耐食性の品質から「食品グレード」とみなされます。 Tolomatic の RSH 設計などのアクチュエータは、細菌が潜む可能性のある腐食傷を発生させることなく、強力な化学物質による定期的な洗浄に耐えることができます。 さらに、設計フォームは、細菌や破片が蓄積する可能性のある隙間や鋭角を避けなければなりません。 その代わりに、丸いエッジにより、食品の粒子が集まって溜まるのを防ぎ、洗浄後に衛生溶液が簡単に排出されます。

アクチュエータが IP69K 定格を確実に達成するには、ステンレス鋼構造と組み合わせる堅牢なシールが必要です。これは、洗浄中に使用される高圧ウォータージェットを含む、塵や水の侵入に対する保護を意味します。 アクチュエータのスラスト ロッドを囲むシールは、腐食を引き起こしたりバクテリアの温床となる侵入を防ぎます。 メンテナンスのダウンタイムを最小限に抑え、アクチュエータの長寿命を保証するために、シールは洗浄条件に耐えられる耐久性も必要です。 ポリウレタン シールは、塩や砂糖などの研磨剤に対する耐性が高く、ほとんどの用途に適していますが、最も研磨性の高い腐食性化学薬品に使用する場合は、UHMWPE を含むポリウレタンを使用する必要があります。 メンテナンスを容易にするために、Tolomatic の RSH アクチュエータで使用されているようなカートリッジ設計により、特殊な工具を必要とせずにシールを迅速に交換できるほか、デュアル シール システムにより保護が強化されています。

効果的な動作と長寿命を保証するために、食品および飲料用途で使用されるアクチュエータは、さまざまな温度に耐えることもできなければなりません。 食品および飲料製造用の多用途アクチュエータは、凍結の可能性のある条件から極度の条件まで対応できるため、-10° から 40°C の範囲に対応できる必要があります。

さらに、設計上の重要な考慮事項は、モーターを統合するか、それとも別個のデバイスを使用したより伝統的なアプローチを使用するかです。 統合システムの利点は、ユニットが密閉されているため、侵入の可能性がある箇所が減り、細菌が収集される箇所が少なくなることです。 この設計により、ユニットの保護も向上し、メンテナンスの必要性が軽減され、アクチュエータの寿命が長くなります。