„Abfüllanlagen, Verarbeitungs- und Verpackungsmaschinen der Getränke- und Lebensmittelindustrie bestehen aus zahlreichen Komponenten und Installationen, entsprechend arbeitsintensiv sind die Reinigungsprozesse“, sagt Martin Krüger, Bereichsleiter bei Trelleborg in Stuttgart. Das stelle Anlagenbetreiber vor zwei zentrale Herausforderungen. „Zum einen gilt es, die Sicherheit der Nahrungsmittel zu gewährleisten und sie vor Verunreinigung oder Mikroorganismen zu schützen. Zum anderen sollten die Maßnahmen nicht mit allzu viel Aufwand verbunden sein, um die Produktionskosten niedrig zu halten“, erklärt Krüger.
Designentwicklung inbegriffen
Das Hygienic Design bietet Lösungen für beide Aspekte. Wenn Anlagen nach diesem Prinzip konzipiert sind, können nicht nur Reinigungsabläufe vereinfacht, sondern auch die Reinigungszeiten verkürzt werden. Dadurch sollen sich die Stillstandszeiten verringern, während die Hygienestandards erfüllt werden.
Bei der Entwicklung seiner Dichtungen für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie verfolgt Trelleborg deshalb einen ganzheitlichen Ansatz. Mit Hygienic Design deckt das Unternehmen neben der Werkstoffauswahl auch die Designentwicklung der Formteile ab. Hierzu nutzt der Hersteller die Finite-Elemente-Analyse, um das Verhalten von Formteilen unter Einbau- und Anwendungsbedingungen zu simulieren.
Auf diese Weise lässt sich bereits vor der Prototypenfertigung die Funktion der Dichtung anpassen. Trelleborg gibt an, Formteile individuell in Anlagen zu integrieren und sie auf Anforderungen wie Leistung, Geometrie oder Kosten abzustimmen, egal, ob sie aus Elastomeren, Thermoplasten oder Verbundwerkstoffen bestehen.
Keimzellen für Bakterien vermeiden
Generell sind Reinigungen bei Anlagen notwendig, insbesondere bei häufigem Wechsel von Getränken oder flüssigen Nahrungsmitteln. Für den Dichtungsbereich bedeutet dies unter anderem, poröse oder verkratzte Oberflächen zu vermeiden, an denen sich Mikroorganismen einlagern können. Die eingedrungenen Nahrungsmittel können die Keimzelle für Bakterien sein, die sich selbst durch mehrere Reinigungsprozesse nicht entfernen lassen.
Für solche Anforderungen der Lebensmittel- und Getränkeindustrie hat Trelleborg die Perfluorelastomer-Werkstoffe Isolast J9538 und J9516 entwickelt. Isolast ist praktisch inert, also chemisch inaktiv gegenüber Medien wie Lösemitteln, Säuren, Basen oder Dampf. Abfüllanlagen lassen sich so auch bei extremen Betriebstemperaturen sicher und hygienisch betreiben.
Hinzu kommt der für Abfüllanlagen ausgelegte Werkstoff Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM). Isolast und EPDM eignen sich für Abfüllanlagen, die häufig den Reinigungsverfahren CIP und SIP ausgesetzt sind. Bei diesen Verfahren werden Maschinen unter anderem mit Desinfektionsmitteln oder Heißdampf gereinigt und sterilisiert, um Erzeugnisse vor Kontamination zu schützen.
Strenge Richtlinien erfüllen
Doch nicht nur das richtige Material, sondern auch das Design einer Dichtung muss passgenau sein, um den Hygienic-Design-Richtlinien zu entsprechen. Mit Variseal HiClean und Variseal UltraClean hat Trelleborg Dichtungsdesigns entwickelt, die in Abfüllanlagen der Getränke- und Lebensmittelindustrie sowie in der pharmazeutischen Industrie eingesetzt werden.
Die PTFE-basierten Dichtungen zeichnen sich laut Herstellerangaben durch geringe Porosität, hohe Druckverträglichkeit und geringe Reibung aus und sind sowohl gegen Lebensmittel als auch gegen aggressive Reinigungsmittel resistent. Bei der Variseal-HiClean-Variante ist die Edelstahlfeder, die die Dichtung hält, mit Silikon ummantelt. Das erleichtert die Reinigung und Sterilisation und senkt das Kontaminationsrisiko.
„Bei der Entwicklung von Dichtungen im Lebensmittelbereich geben strenge Richtlinien vor, wie Werkstoffe oder Formteile beschaffen sein müssen“, sagt Andreas Schmiedel, Technical Manager Healthcare and Medical Europe bei Trelleborg. „Wir erfüllen die zentralen Regularien der internationalen Lebensmittelindustrie, die durch ISO, EU, DIN, FDA oder EHEDG, der European Hygienic Engineering and Design Group, vorgegeben sind.“ Als einer der ersten europäischen Dichtungshersteller soll Trelleborg zudem Werkstoffe anbieten, die für den chinesischen Markt verwendet werden können, da sie konform der GB 9685 sind.
