Dossiers - Branchendossier Prozesstechnik (Chemie, Lebensmittelindustrie, Pharma)

Die Prozess-Industrie stellt zwar – je nach Teilsegment – ganz unterschiedliche Anforderungen an Lösungen aus dem Bereich Dichten. Kleben. Polymer., dennoch lohnt sich gerade hier der Blick über den Tellerrand. In diesem Dossier sammeln wir deshalb interessante Konzepte, Projekte, Produkte und Dienstleistungen und bieten damit eine fokussierte Plattform für alle Konstrukteure, Einkäufer, Qualitätsmanager und Instandhalter, die sich vertieft mit dieser Branche auseinandersetzen wollen.

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News

15.01.2019

Die Produktion von Getränken und Lebensmitteln stellt an die Dichtungs- und Transporttechnik höchste Ansprüche. Deshalb produziert Tec-Joint, u.a. aus NBR blau, 50 Shore A-Platten und -Folien in Dicken von  0.5 bis 6 mm und kombiniert diese z.B. mit Aramidgeweben, um ein hohes Maß an Zugfestigkeit oder mit Glasgewebe, um eine höhere Temperaturbeständigkeit zu erreichen.

Die Anforderungen der Lebensmittelindustrie spiegeln sich u.a. in den zahlreichen internationalen Gesetzen, Vorschriften und Standards wider. In den Fällen, in denen Produkte und Anlagen z.B. in die USA geliefert werden, ist die FDA-Konformität  unabdingbar. Die Anforderungen machen Werkstoffe nötig, die eine lange Haltbarkeit aufweisen und dabei – selbst bei gesundheitlichem Unbedenklichkeitsnachweis – keine Inhaltsstoffe an die Lebensmittel abgeben sowie geschmacks- und geruchsneutral sind. In vielen Fällen bietet sich hier die Verwendung von Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) oder auch Nitrilkautschuk als Werkstoff an. NBR ist beständig gegen Alkohole, pflanzliche und tierische Öle sowie Fette, verdünnte Säuren und Laugen sowie heißes Wasser bis 80°C. Insgesamt zeichnet sich NBR auch durch gute mechanische Eigenschaften wie hohe Abriebfestigkeit, hohe Zug- und Reißfestigkeit, geringen Druckverformungsrest und somit durch eine hohe Attraktivität für den Einsatz in der Dichtungstechnik aus. Außerdem ist der Werkstoff gas- und luftundurchlässig, lädt sich kaum elektrostatisch auf und ist generell im Temperaturbereich von -30°C bis +120°C beständig. Vor Einsätzen gilt es, generell die Prozessparameter genau und systematisch zu analysieren. Sind alle Kontaktmedien ermittelt, wie sind die Temperaturschwankungen, wie die anfallenden Drücke und mechanischen Belastungen, wie und mit was wird gereinigt und welche Anforderungen werden an die Haltbarkeit gestellt?  Bei der Wahl des letztlich sinnvollsten Werkstoffs kann dann auf die jahrzehntelange Erfahrung von Tec-Joint zurückgegriffen werden.

Tec-Joint AG, NBR blau.
17.12.2018

Die neue Rotationsdichtung von Freudenberg Sealing Technologies „Gerromatic“ ist mit einer wellenförmigen Dichtlippe ausgestattet. Dadurch kann die Dichtung einem deutlich höheren Druck ausgesetzt werden. Der sinusförmige Kontaktverlauf reduziert die Reibung, sorgt für eine Selbstreinigung und erhöht damit die Lebensdauer.

In den Anlagen der Prozessindustrie, wie z.B. in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, haben Wellendichtungen bislang meist eine rotationssymmetrische Dichtlippe, die rillenförmig an der rotierenden Welle anliegt. Dies kann im Nasslauf dazu führen, dass das Medium an der Kontaktfläche verdrängt wird: Die Dichtung läuft dann gewissermaßen trocken, was zu vermehrter Reibung und höherer Temperatur führt. Eine stärkere Reibung erhöht den Verschleiß und senkt somit die Effizienz einer Anlage. Der damit verbundene Temperaturanstieg ist, insbesondere bei temperatursensiblen Prozessmedien, unerwünscht. Wirkt zudem hoher Druck bei hohen Drehzahlen auf die Dichtlippe, – etwa durch das Prozessgut, das in einem Kessel mit unten liegendem Rührwerk auf die Dichtlippe drückt – dann kann die Lippe auf die druckabgewandte Seite umklappen, was eine unmittelbare Leckage und den Ausfall der Dichtung zur Folge hätte. Für Anwendungen im Nasslauf und Drücke bis zu 8 bar wurde deshalb die neue Rotationsdichtung entwickelt.  Die Kontaktzone der gewellten Dichtlippe ist im Wechsel zwischen flächig und linienförmig außerdem in der Lage, auch hohen Druck so zu verteilen, dass die Dichtlippe funktionsfähig bleibt. Sie liegt sicher an der Welle an und klappt über einen breiten Druckbereich nicht um. Darüber hinaus sorgt der Sinusverlauf für eine Selbstreinigung: Sollten sich kleine Partikel, etwa aus dem Prozessgut, zeitweise unter der Dichtlippe festsetzen, dann werden sie durch einen Spüleffekt rasch wieder aus der Kontaktzone herausgeschoben. Das senkt den Verschleiß und erhöht die Lebensdauer der Dichtung. Im Prüffeld stieg in einem 96-stündigen Nasslauf-Standardversuch bei 5 bar Druck und einer Umfangsgeschwindigkeit von 5 m/s die Temperatur im Vergleich zu einer Standarddichtung um 20° C weniger an. Noch eindrucksvoller ist das Leckageverhalten: Unter gleichen Bedingungen kam es über die gesamte Prüfstrecke von mehr als 1.700 km nur zu einer verschwindend geringen Leckage. Die „Gerromatic“ Rotationsdichtung steht in verschiedenen Varianten aus PTFE zur Verfügung - mit den Lebensmittelzulassungen nach EU 10/2011 und FDA sowie der pharmazeutischen Freigabe nach US-Standard USP Class VI. Der Werkstoff zeichnet sich durch eine Temperaturbeständigkeit in einem Fenster von -80 bis +200 °C aus. Ein weiterer Vorteil der verwendeten PTFE-Werkstoffe ist ihre hohe Beständigkeit gegenüber den üblicherweise in der Prozessindustrie eingesetzten Medien zur Reinigung und Sterilisation in der geschlossenen Anlage. Mit einer Druckbeständigkeit bis 8 bar und einer Umfangsgeschwindigkeit bis zu 25 m/s eignet sich die neue Dichtung vor allem für teil- und vollgeflutete Anwendungen mit wässrigen Medien, bei denen eine überdurchschnittlich hohe Druckentwicklung berücksichtigt werden muss.

Freudenberg Sealing Technologies, Gerromatic

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