设计可拆卸食品接触组件

服役生涯, 可靠性, 可拆卸食品接触部件极大影响台面食品设备的可用性和卫生. 用户可以清洗饮料罐, 螺旋钻, 成员, 印章, 分配阀, 喷嘴和滴水盘经常出现在家用冰沙机中, 冷冻饮料制造商, 冰淇淋家电, 饮料分配器或其他类似产品.

机械上看似简单的零件，实际上会经过复杂的设计，需要选择合适的材料, 设计卫生结构, 其封印, 保持维度稳定性, 其可清洁性的验证, 组装指导, 以及耐久性测试. 难以清洁和/或容易安装错误的部件可能导致泄漏, 残留物堆积, 异味, 螺旋钻卡壳, 以及客户投诉.

解释完整的食物接触区.

设计的第一步是确定所有直接或间接接触饮料的表面.

直接接触部件的例子包括:

• * 饮料容器;
• * 铲子和耙子; 以及
• * 刮刀;
• * 分配阀;
• * 喷嘴;
• * 利兹;
• * 密封条和垫圈;
• * 测量配件.

间接接触表面可能被冷凝水污染, 水花, 泡沫, 滴漏或残留物, 然后这些液体可能会被饮料重新污染. 这些包括盖子的底部, 船只停放的区域, 滴水口周围的喷发壳体和表面.

术语 "食物接触物质" FDA定义的食品加工设备包括食品加工设备, 食物准备表面, 炊具, 包装材料, 粘合剂, 染料, 以及其他可能与食物接触的物质. 这意味着工程师应考虑整个部件——其主要的塑料或金属部件——而不仅仅是塑料或金属车身.

实用的设计评审应从饮料被注满开始, 然后冷却, 混合, 会议, 发放, 拆解, 清理干净, 并重新组装.

选择适合特定场合使用的材料

“食品级”不足以保证材料适合电器.

材料的性能将取决于:

• * 饮料成分;
• * 接触温度;
• * 接触时长;
• * 酒精浓度;
• * 酸度;
• * 脂肪含量;
• * 清洁化学品;
• * 洗碗机温度;
• * 重复使用条件.

FDA根据构成该物品的物质状态及其使用条件，对食品接触品的监管状态作出定义. 因此, 树脂的考虑, 染料, 添加剂, 涂层、粘合剂和加工辅助材料都必须一起进行.

规章 (欧洲联盟) 第1935/2004号是欧洲市场食品接触材料安全性和惰性的一个通用框架. 材料不得释放或转移对健康有风险或不可接受的量，以改变食品成分、气味或味道. 塑料及其他材料类别也可能有材料特定的要求.

冰浆机材料评估可能需要水果酸, 糖浆, 乳制品混合物, 咖啡, 酒精, 食用色素与多次冷暴露.

设计中光滑的元素, 开放且可检视的表面。顺滑, 开放且可检查的表面作为设计元素.

食物残渣在尖角处很常见, 深沟, 盲孔, 裸露螺纹, 重叠的墙体和狭窄的通道.

所有内部食物接触面必须光滑且易于用水清洗, 海绵或推荐的刷子. 圆角通常比窄角更容易清洁, 直角跃迁.

工程师应该尽量减少:

• * 锅炉的任何裸露部分, 例如压力部件, 未被覆盖的; 以及
• * 停止点火; 以及
• * 食品区内的装饰质地;
• * 未密封的接缝;
• * 深扣件凹槽;
• * 水源来自狭窄水道, 有排水或无排水;
• 无法目视进入的隐藏区域.

NSF食品设备标准涵盖了与材料相关的卫生标准, 设计, 设备的建造与性能标准. 美国国家科学基金会还建议应将卫生设计纳入概念开发过程, 而且不是等模具完成后才做.

表面质量在生产过程中也应得到控制. 即使是卫生的原始设计, 划痕可能会留下一些残留物, 成型缺陷, 粗焊, 闪光或损坏涂层.

尽量减少不必要的部分.

每个可拆卸的卡扣/密封件, 操, 插入, 盖子和适配器会形成另一个需要用户清洁和重新安装的表面.

零件越少，零件损失风险越小，清洁效果更好. 但部分合并并不总是最合理. 高磨损部件也必须可更换, 更换零件也不应该太贵, 否则客户将不得不花费大量资金更换主组件.

例如：, 如果密封圈磨损，分配封条应可更换，无需更换整个饮料容器. 阀门组件也可以由可拆卸的阀块组成，可以完全拆卸进行彻底清洁，必要时更换.

适当的设计平衡:

• * 清洁通道;
• * 组装简易性;
• * 模具成本;
• * 组件耐久性;
• * 重置成本;
• * 生产效率.

防止错误重新组装

可拆卸部件通常由没有技术培训的用户进行维护. 那种情况下, 该设备应使安装不当变得困难.

设计中的有益元素:

• * 非对称界面;
• * 对齐箭头;
• * 匹配符号;
• * 颜色编码的印章;
• * 键控驱动联轴器;
• * 可听到锁定反馈声;
• * 触觉停止位置;
• * 集会指示有限.

垫圈可以是圆形，两面看起来都一样, 但仍有入职培训要求. 虽然密封没有问题, 如果用户能快速反向安装, 设备很可能会漏水.

螺旋输送器应该能轻松与传动轴配合，不需要太大力气. 使用前还必须有良好的锁. 如果关键部件未正确安装，可能因位置传感器或机械联锁而停止运行.

反复操作密封件 (SRH) 代表工程师对反复搬运的解决方案.

密封件需要被压缩，并且应能承受低温, 清洁化学品, 多重提取, 以及相邻部件尺寸的变化.

密封失效最常见的原因:

• * 过度压缩;
• * 压缩不足;
• * 组装时的扭转;
• * 取出时的拉伸;
• * 锋利的外壳边缘;
• * 凹槽尺寸错误;
• * 化学不兼容;
• * 永久压缩组.

应使用密封槽以保持垫片位置，防止垫片从预定座位滚出. 圆形的导向表面有助于减少安装过程中的切割或夹紧.

生产代表性封条应经过多次封闭、拆封和清洗循环后进行测试. 一个在使用初期不漏气的好设计，经过数百个循环后可能就会漏气.

考虑热膨胀和制造公差

冷冻饮料机可以将可拆卸部件从室温冷却到接近冰点，然后放入温水清洗或洗碗机循环.

材料膨胀和收缩速度不同, 比如塑料, 不锈钢, 硅胶等. 这些尺寸变化可能影响密封, 螺旋输送清除, 容器锁定与分配阀门对准.

螺旋输送间隙太小可能导致零件冷却时摩擦容器. 过大的间隙可能导致混合和刮除效率下降.

要宽容, 分析:

• * 材料收缩;
• * 工具变体;
• * 生产温度;
• * 工作温度;
• * 部分磨损;
• * 组装变体.

测试应针对完整的热循环进行，而不仅仅是室温尺寸.

验证手动清洁和洗碗机清洁

如果该元件是可拆卸的, 除非经过多次循环验证，否则不要声明它适合洗碗机清洗.

可能是由: 洗碗机加热, 洗碗机洗涤剂, 水压, 以及干燥条件.

• * 变形;
• * 咔嚓;
• * 地表云;
• * 颜色褪色;
• * 密封变形;
• * 印刷标记损伤;
• * 机械强度降低.

手动清洁的验证应用于判断所有重要表面是否都能用普通清洁工具清洁. 如果需要某种特殊刷子来进行分配槽或密封槽, 它应该包含在产品中，或者明确说明.

土壤类型, 表面材料, 清洁剂, 水温, 接触时间, 机械作用都是清洁和消毒项目中的重要因素. NSF指南侧重于食品接触面的明确程序, 不仅仅是冲洗.

组件还需要排空并晾干. 无法移动的水会产生异味, 残留物或储存卫生问题.

创建可洗区和电器底座分隔.

当罐内有饮料残留物时，用户可以拆除罐子或阀门. 该产品应帮助将滴漏从电机上移开, 控制板, 电气连接器, 传感器与制冷系统.

通过凸起边缘将食物区与电器底座分开, 滴水屏障, 排水渠道, 密封接口, 以及可拆卸托盘.

工程师应考虑现实世界的不合规情况, 例如：:

• 移除部分充满的容器;
• * 安装湿式组件;
• * 超满;
• * 发药时洒出;
• * 断开电源线; 以及
• 在干前重新安装零件.

当移除重要可拆卸部件时，设备必须保持稳定; 通常可清洁的电气区域必须保护免受飞溅.

测试长期耐久性

可拆卸部件承受的操作负载高于正常. 可以放进水槽, 拆卸时扭曲, 高温清洗, 或者被推到错误的位置.

以下是制定耐久训练计划时应考虑的因素列表:

• * 租赁期限; 以及
• * 锁片疲劳;
• * 句柄负载测试;
• * 分发阀循环;
• * 密封-压缩循环;
• * 洗碗机暴露;
• * 化学耐药性;
• * 低温冲击;
• * 螺旋输送联结器的磨损;
• * 掉落测试.

最终材料的使用, 生产工具, 测试应使用实际表面处理和经批准的供应商. 原型零件不一定代表大规模生产的零件.

工程师记录逐渐加剧的损害非常重要 (应力漂白, 松散, 划痕, 失去锁定反馈, 轻微泄漏, 等等。) 不仅仅是组件的全部损坏.

提前更换零件的时间表

即使是最坚韧耐用的物品也会被染色, 划伤, 迷失, 或者随着时间而受损. 家电品牌应有高使用率零件的替换选项，比如:

• * 饮料罐;
• * 螺旋钻;
• * 印章;
• * 利兹;
• * 分配阀;
• * 喷嘴;
• * 滴水盘;
• * 清洁工具.

每个零件编号, 材料规格, 应针对每个组件控制兼容的型号列表和安装说明.

电器寿命延长, 减少不必要的完整产品退货，提升售后服务.

结论

创造一个可以从食物中取出的东西，必须不仅仅是让它可拆卸. 组件必须由合适的材料制成, 能承受所需配料和清洁条件, 防止残渣堆积，便于正确组装.

泥浆机和其他台面电器的强力设计拥有光滑的表面和易于接触的几何形状, 受保护的封印, 严格的公差, 易于标记的对齐标记, 排水良好且, 对于泥水机来说, 可更换的高磨损部件.

从一开始, 卫生设计可以提升食品安全, 清洁设施, 机械性能, 客户满意度, 以及产品价值.