Conception de composants amovibles en contact avec les aliments

La durée de service, Fiabilité, L’ergonomie et l’hygiène des appareils alimentaires sur plan de travail sont fortement affectées par les pièces amovibles en contact avec les aliments. Les utilisateurs peuvent nettoyer le réservoir de boissons, Tarière, Membre, Sceaux, Vanne de distribution, Buse et bac goutte-à-goutte fréquemment dans une machine à slush domestique, Machine à boissons glacées, Appareil glacé, distributeur de boissons ou autre produit similaire.

Les pièces qui paraissent mécaniquement assez simples sont en réalité soumises à une conception complexe qui implique le choix des matériaux appropriés, Conception d’une structure hygiénique, son scellement, Maintien de la stabilité dimensionnelle, validation de sa propre capacité à nettoyer, Directives pour l’assemblage, et tests de durabilité. Un composant difficile à nettoyer et/ou facile à mal installer peut être une cause de fuite, Accumulation de résidus, Odeurs inhabituelles, Brouillage des tarières, et les plaintes des clients.

Expliquez la zone complète de contact alimentaire.

La première étape du processus de conception consiste à déterminer toutes les surfaces qui entrent en contact direct ou indirectement avec les boissons.

Des exemples de pièces à contact direct sont:

• * Récipients à boissons;
• * Pelles et râteaux; et
• * Grattoirs;
• * Vannes de distribution;
• * Buses;
• * Leeds;
• * Joints d’étanchéité et joints;
• * Accessoires de mesure.

Les surfaces à contact indirect peuvent être contaminées par la condensation, éclaboussures, Mousse, gouttes ou résidus, qui peut ensuite être recontaminé avec la boisson. Cela inclut le dessous d’un couvercle, la zone où le navire est détenu, le boîtier de distribution et les surfaces autour de la sortie goutte.

Le terme "Substance à contact alimentaire" tel que défini par la FDA, englobe les équipements de transformation alimentaire, Surfaces de préparation alimentaire, Ustensiles de cuisine, Matériaux d’emballage, Adhésifs, colorants, et d’autres substances susceptibles d’entrer en contact avec la nourriture. Cela signifie que les ingénieurs doivent prendre en compte l’ensemble de la pièce — sa partie principale en plastique ou en métal — et pas seulement le plastique ou le corps métallique.

Une revue pratique de conception devrait commencer par le remplissage de la boisson, puis refroidi, Mixte, Arrêté, distribué, Démonté, Nettoyé, et réassemblé.

Choisissez les matériaux à utiliser dans les situations appropriées

« Qualité alimentaire » ne suffit pas à garantir qu’un matériau convient à un appareil.

La performance des matériaux dépendra de:

• * Composition des boissons;
• * Température de contact;
• * Contact duration;
• * Concentration d’alcool;
• * Acidité;
• * Teneur en graisse;
• * Produits chimiques de nettoyage;
• * Température du lave-vaisselle;
• * Conditions à usage répété.

La FDA fournit une définition du statut réglementaire d’un article de contact alimentaire en fonction du statut des substances composant cet article et des conditions dans lesquelles il est utilisé. Par conséquent, La considération des résines, colorants, Additifs, Les revêtements, les adhésifs et les aides à la transformation doivent tous être pris ensemble.

Le règlement (EC) Le n° 1935/2004 est un cadre général pour la sécurité et l’inertité des matériaux de contact alimentaire pour les marchés européens. Les matériaux ne doivent pas libérer ni transférer des quantités qui présentent un risque pour la santé ou qui ne sont pas acceptables pour modifier la composition des aliments, son odeur ou son goût. Les plastiques et autres catégories de matériaux peuvent également avoir des exigences spécifiques aux matériaux.

L’évaluation des matériaux par machine à slush peut nécessiter des acides de fruits, sirop de sucre, Mélanges laitiers, café, alcool, colorants alimentaires et expositions multiples au froid.

Les éléments de conception qui sont lisses, Surfaces ouvertes et inspectables. Lisse, Surfaces ouvertes et inspectables comme éléments de conception.

Les résidus alimentaires sont fréquents dans les coins vifs, sillons profonds, trous aveugles, Filets apparents, Murs superposés et passages étroits.

Toutes les surfaces internes en contact avec les aliments doivent être lisses et facilement accessibles pour être nettoyées à l’eau, Une éponge ou le pinceau recommandé. Les coins arrondis sont généralement plus faciles à nettoyer que les coins étroits, Transitions à angle droit.

Les ingénieurs devraient minimiser:

• * toute partie exposée de la chaudière, comme les parties sous pression, qui ne sont pas couverts; et
• * Arrête l’allumage; et
• * Textures décoratives à l’intérieur de la zone alimentaire;
• * Joints non scellés;
• * Profondes cavités des fixations;
• * Approvisionnement en eau par des canaux étroits, Avec ou sans drainage;
• Zones cachées inaccessibles à une inspection visuelle.

Les normes NSF concernant les équipements alimentaires couvrent les critères d’assainissement liés aux matériaux, Conception, Normes de construction et de performance pour les équipements. La NSF suggère également qu’un design hygiénique soit intégré dans le processus de développement du concept, Et pas seulement après la finition des outillages.

La qualité de surface doit également être contrôlée pendant la production. Même avec des designs originaux hygiéniques, Quelques résidus peuvent être laissés par des rayures, Défauts de moulage, Soudures brutes, Revêtements flashés ou endommagés.

Minimisez le nombre de pièces inutiles.

Chaque clip/joint amovible, vis, Insertion, Le couvercle et l’adaptateur créent une autre surface nécessitant un nettoyage et une réfixation par l’utilisateur.

Moins de pièces signifie moins de risque de perte de petites pièces et un meilleur nettoyage. Mais la consolidation des pièces n’a pas toujours beaucoup de sens. Les pièces à forte usure doivent également être remplaçables, et la pièce de rechange ne devrait pas être coûteuse, Sinon, le client devra dépenser beaucoup d’argent pour remplacer l’assemblage principal.

Par exemple, Le sceau de distribution doit être remplaçable sans remplacer tout le récipient à boisson si le sceau est usé. Un ensemble de vannes peut également être constitué d’un bloc de soupape amovible qui peut être complètement démonté pour un nettoyage en profondeur et remplacé si nécessaire.

L’équilibre de conception approprié:

• * Accès de nettoyage;
• * Simplicité de l’assemblage;
• * Coût de l’outillage;
• * Durabilité des composants;
• * Coût de remplacement;
• * Efficacité de production.

Empêcher un remontage incorrect

Les composants amovibles sont souvent entrevus par des utilisateurs sans formation technique. Dans ce cas,, L’appareil devrait rendre une mauvaise installation difficile.

Éléments utiles de la conception:

• * Interfaces asymétriques;
• * Flèches d’alignement;
• * Symboles correspondants;
• * Sceaux codés par couleur;
• * Accouplements d’entraînement à clé;
• * Retour sonore de verrouillage;
• * Positions d’arrêt tactiles;
• * Directions d’assemblage limitées.

Un joint peut avoir une forme circulaire et se ressembler des deux côtés, mais il y a quand même une exigence d’orientation. Bien que le joint ne soit pas défectueux, si l’utilisateur peut l’installer rapidement à l’envers, L’appareil risque de fuir.

La vis sans fin devrait s’adapter facilement à l’arbre d’entraînement et ne nécessiter pas beaucoup d’efforts. Le réservoir doit aussi avoir une bonne serrure avant l’utilisation. La machine pourrait être arrêtée si les composants cruciaux ne sont pas correctement installés à cause d’un capteur de position ou d’un verrouillage mécanique.

Joints pour manipulation répétée (SRH) représente la solution d’un ingénieur à la manipulation répétée.

Les joints doivent être compressés et doivent aussi résister à basses températures, Produits chimiques de nettoyage, Extraction multiple, et les variations dans les dimensions des parties adjacentes.

Les raisons les plus courantes de défaillance du joint:

• * Compression excessive;
• * Compression insuffisante;
• * Torsion pendant l’assemblage;
• * Étirement lors du retrait;
• * Bords de boîtier tranchants;
• * Dimensions incorrectes de la rainure;
• * Incompatibilité chimique;
• * Ensemble de compression permanente.

Des rainures d’étanchéité doivent être utilisées afin de maintenir la position du joint et d’empêcher qu’il roule hors de son siège prévu. Les surfaces arrondies en plomb aident à minimiser les coupes ou les pincements lors de l’installation.

Les joints représentants de production doivent être testés après plusieurs cycles de scellement/déverrouillage et de nettoyage. Un bon design qui ne fuit pas au début de l’utilisation peut fuir après des centaines de cycles.

Prendre en compte la dilatation thermique et les tolérances de fabrication

Une machine à boissons congelées peut refroidir les pièces amovibles de température ambiante jusqu’à presque zéro, puis les amener dans l’eau tiède de nettoyage ou les cycles de lave-vaisselle.

Les matériaux se dilatent et se contractent à des vitesses différentes, comme le plastique, Acier inoxydable, silicone et plus encore. Ces changements dimensionnels peuvent affecter l’étanchéité, Dégagement des tarières, Verrouillage des réservoirs et alignement des soupapes de distribution.

Un jeu trop faible peut provoquer un frottement contre le récipient lorsque les pièces refroidissent. Un dégagement excessif peut entraîner une réduction de l’efficacité du mélange et du grattage.

Être tolérant, analyser:

• * Retrait du matériau;
• * Variation des outillages;
• * Température de production;
• * Température de fonctionnement;
• * Usure partielle;
• * Variation d’assemblage.

Les tests doivent être effectués sur des cycles thermiques complets et pas seulement à la température ambiante.

Validez le nettoyage manuel et du lave-vaisselle

Si le composant est amovible, Ne déclarez pas que c’est compatible avec le lave-vaisselle à moins que ce soit validé par des cycles répétés.

Peut être causé par: Chauffage au lave-vaisselle, Détergent pour lave-vaisselle, Pression de l’eau, et conditions de séchage.

• * Déformation;
• * Craquement;
• * Opacification de surface;
• * Couleur qui s’estompe.;
• * Déformation du joint;
• * Dommages de marquage imprimé;
• * Résistance mécanique réduite.

La validation du nettoyage manuel doit être utilisée pour déterminer si toutes les surfaces importantes peuvent être nettoyées par des outils de nettoyage ordinaires. Si une brosse spéciale est nécessaire pour le canal de distribution ou la rainure d’étanchéité, Il doit être inclus avec le produit ou être conçu spécifiquement.

Le type de sol, Matériau de surface, Agents nettoyants, Température de l’eau, Temps de contact, et l’action mécanique sont tous des facteurs importants dans les programmes de nettoyage et de désinfection. Les lignes directrices de la NSF se concentrent sur des procédures définies concernant les surfaces de contact avec les aliments, pas juste rincer.

Les composants doivent également être drainés et séchés. L’eau qui ne peut pas être déplacée peut provoquer des odeurs, Problèmes d’hygiène des résidus ou du stockage.

Créer une zone lavable et une séparation de base d’appareil.

L’utilisateur peut retirer le réservoir ou la vanne s’il y a des résidus de boisson dans le réservoir. Le produit devrait aider à éloigner les gouttes du moteur, Carte de contrôle, Connecteurs électriques, capteurs et système de réfrigération.

La séparation de la zone de nourriture de la base de l’appareil peut se faire par des bords surélevés, Barrières goutte-à-goutte, Chenaux de drainage, Interfaces scellées, et des plateaux amovibles.

Les ingénieurs doivent prendre en compte la non-conformité dans le monde réel, comme:

• Retirer un récipient partiellement rempli;
• * Installation de composants humides;
• * Surchargement;
• * Déversements lors de la distribution;
• * Déconnexion du câble d’alimentation; et
• Remise en place des pièces avant de sécher.

L’appareil doit rester stable lorsque des pièces amovibles importantes sont retirées; Les zones électriques qui sont normalement nettoyables doivent être protégées contre les éclaboussures.

Test de durabilité à long terme

Les pièces amovibles sont soumises à des charges de fonctionnement supérieures à la normale. On peut les mettre dans l’évier, torsadé lors de son retrait, lavé à haute température, Ou poussé au mauvais endroit.

Voici une liste des facteurs à prendre en compte lors de l’élaboration d’un programme de durabilité:

• * Période de location; et
• * Fatigue de la languette verrouillable;
• * Essais de charge en manche;
• * Cycles à vannes de distribution;
• * Cycles de compression des joints;
• * Exposition au lave-vaisselle;
• * Résistance chimique;
• * Impact à basse température;
• * Usure de l’accouplement à tarière;
• * Tests de chute.

Utilisation des matériaux finaux, Outillage de production, Des traitements de surface réels et des fournisseurs approuvés doivent être utilisés lors des essais. Les pièces prototypes ne représentent pas nécessairement les pièces produites en série.

Il est important que les ingénieurs documentent les dégâts progressifs (Blanchiment sous contrainte, Souplesse, rayures, Perte de rétroaction de verrouillage, Fuites mineures, etc.) et pas seulement une défaillance totale des composants.

Rendez-vous à l’avance pour les pièces de rechange

Même les objets les plus résistants peuvent se tacher, rayé, perdu, ou endommagé au fil du temps. Les marques d’appareils devraient proposer une option de remplacement pour les pièces à forte consommation comme:

• * Réservoirs à boissons;
• * Tarières;
• * Sceaux;
• * Leeds;
• * Vannes de distribution;
• * Buses;
• * Bacs goutte-à-goutte;
• * Outils de nettoyage.

Chaque numéro de pièce, Spécification des matériaux, La liste de modèles compatibles et les instructions d’installation doivent être contrôlées pour chaque composant.

La durée de vie des appareils est prolongée, Les retours complets inutiles de produits sont minimisés et le service après-vente est amélioré.

Conclusion

Créer quelque chose qui peut être retiré de la nourriture doit être plus que simplement la rendre détachable. Les composants doivent être fabriqués dans des matériaux appropriés, Résister aux ingrédients/conditions de nettoyage souhaitées, Éviter l’accumulation de résidus et être facilement assemblé correctement.

Les modèles robustes pour les machines à snaus et autres appareils de travail présentent des surfaces lisses et une géométrie accessible, Phoques protégés, Tolérances strictes, Marques d’alignement faciles à remarquer, bon drainage et, dans le cas des machines à slush, Pièces remplaçables à forte usure.

Dès le départ, La conception hygiénique peut améliorer la sécurité alimentaire, Installation de nettoyage, Performances mécaniques, Satisfaction client, et la valeur du produit.