Lange Haltbarkeiten, eine permanente Verfügbarkeit des kompletten Sortiments, eine hohe Qualität und frei von jeglichen Verunreinigungen oder Fremdkörpern – so die Forderungen der Verbraucher. Zudem möchten die Konsumenten verstärkt wissen, woher die Ware stammt, wo, aus was, und wie sie produziert wurde. Gleichzeitig steigen ihre Forderungen nach Lebensmitteln, die frei sind von Gluten, ­Allergenen, rein vegetarisch oder vegan. Damit wird die Lebensmittelnachfrage bedeutend kleinteiliger, was wiederum einen erhöhten Aufwand für den Produktionsprozess bedeutet.
Die erforderlichen Mengen an Lebensmitteln herzustellen, verlangt eine verstärkt automatisierte Prozesskette. Doch nicht nur die Verbraucher, auch der Handel stellt hohe Ansprüche an die Lebensmittelhersteller und -verarbeiter. Neben der reinen Produkt­qualität geht es um Themen, wie zum Beispiel eine transparente Produktrück­verfolgbarkeit oder schnelle Reaktionswege bei etwaigen Rückrufaktionen. Hinzu kommen erhöhte Anforderungen an Logistiksysteme und Lieferketten. 

Einhaltung gesetzlicher Standards

Die Lebensmittelbranche ist zu einem komplexen, global verflochtenen System mit zahlreichen Beteiligten geworden: Rohstoffe werden international in verschiedenen Preis- und Qualitätsstufen eingekauft. Häufig werden sie dann woanders verkauft, gelagert und verarbeitet wie ursprünglich hergestellt. Zunehmende Lebensmitteltransporte, längere Transportwege und Mehrfachverladungen lassen das Risiko hinsichtlich Verunreinigung steigen. „Hersteller brauchen präzise Technologien, um die gesetzlichen Standards hinsichtlich der Lebensmittelsicherheit einzuhalten“, erklärt Hermann Sammer, Leiter R&D bei Sesotec. Allerdings bedeutet ein zunehmender Automatisierungsgrad weniger Personal und weniger Kontrolle durch Mitarbeiter in der Produktionskette. Damit steigt das Risiko, dass eventuelle Fremd­körper in Lebensmitteln nicht erkannt werden.
Zum Erkennen metallischer Verunreinigungen – beispielsweise durch Drähte oder Späne – eignen sich Metalldetektoren beispielsweise von Sesotec. Für das Erkenneng von Verunreinigungen aus nicht metallischen Materialien, wie zum Beispiel Glas oder Kunststoffe, bietet Sesotec Röntgensysteme an. In seiner Funktion als R&D-Leiter arbeitet Hermann Sammer bereits seit vielen Jahren mit Leuze zusammen. Für eine zuverlässige Detektion sowie eine richtige Kennzeichnung bzw. Zuordnung kommen hierbei optische Technologien von Leuze zum Einsatz. Sie gewährleisten, dass die Verpackung nur enthält, was auf dem jeweiligen Etikett auch angegeben ist. 

Der dynamische Referenztaster im Testbetrieb

Obwohl Sesotec mit den eingesetzten Leuze-Sensoren zufrieden ist, ist der Maschinenbauer immer offen für neue Ideen und Technologien. Daher kam es zum Testbetrieb des neuen Leuze-Sensors DRT 25C, der auf der Contrast Adaptive Teach-Technologie (CAT) basiert. Der schaltende Sensor verspricht, jede Art von Objekt und Produktverpackung wie sie in der Lebensmittelbranche von Sesotec-Metalldetektoren untersucht und auf Verunreinigungen geprüft werden, zu erkennen – unabhängig von deren Farbe, Form und Oberflächenbeschaffenheit. „Solche Objekte sind von herkömmlichen Sensoren, die von der Seite tasten, nicht ganz so einfach zu detektieren. Vor allem, weil Vorderkanten von verpackten Produkten nicht immer zuverlässig zu erkennen sind “, erklärt Andreas Eberle, Key Account Manager Packaging bei Leuze. „Das Problem äußert sich häufig in Form einer Mehrfachtriggerung – vor allem bei hohen Förderbandgeschwindigkeiten“, so Hermann Sammer von Sesotec.  Diese Erfahrung macht er vor allem bei unregelmäßigen Formen wie sie zum Beispiel bei Fisch und Fleisch vorkommen. Hierbei handelt es sich meist um individuelle Stücke, die nicht exakt dieselbe Länge und Form haben, ebenso bei Plastikumverpackungen von Obst- oder Gemüse.
Um den dynamischen Referenztaster rundum zu testen, werden unterschiedliche Objekte und Verpackungen genutzt. Auf dem Förderband fahren die Objekte in den Metalldetektor ein. Detektiert werden sie vom DRT 25C von oben vor der Einfahrt in den Metalldetektor immer an der Vorderkante und über die komplette Produktlänge. „Der Blick von oben stellt einen großen Vorteil dar. Unregelmäßige Formen werden dadurch deutlich besser erkannt. Bestehende Sensorlösungen am Markt erfüllen diese Aufgabe bislang nur bedingt“, bestätigt Sammer. Die Testerfahrungen sind bislang positiv, auch bei schwierigen Arbeitsumgebungen wie sich schnell bewegenden und zum Teil auch stark vibrierenden Förderbändern.

Contrast Adaptive Teach erhöht den Durchsatz

Die Grundidee hinter der Contrast Adaptive Teach-Technologie (CAT): Das Objekt kann sich jederzeit ändern. Deshalb arbeitet der DRT 25C statt mit dem Objekt mit seiner Umgebung als konstante Bezugsfläche. In der Verpackungstechnik ist dies das Förderband. Dieses dient als einlernbare Referenz. Sobald der Taster die Kontrastinformation des Bandes eingelernt hat – man spricht dabei von Teach – muss er lediglich intelligent genug sein, dieses Wissen an eine mögliche Umgebungsveränderung anzupassen – genau das macht die CAT-Technologie. 
Der DRT 25C lernt über einen Tastendruck die Signalparameter des Förderbandes ein und speichert diese als Normal Null. Jedes Objekt, das auf dem Förderband transportiert wird, erzeugt nun ein Signal. Weicht dieses vom Null-Zustand ab, erkennt der Sensor das Objekt als Abweichung von der Referenz. Über die Wahl des Teach-Levels wird die Performance des Geräts optimiert. So gibt es beispielsweise eine Teach-Routine für Bänder, die im Laufe der Zeit stark verschmutzen. Ein anderes Teach-Level existiert speziell für das Erkennen von sehr flachen oder transparenten Objekten. Ist der Sensor einmal geteacht, ist kein erneutes Einstellen oder Nachjustieren notwendig. Auch nicht beim Objektwechsel, da der Sensor mit dem Band als Referenz zusammenarbeitet.