Design und Performance der Neuentwicklung erfüllen alle Anforderungen: Die Röhrenmodule entsprechen den aktuellen EHEDG-Richtlinien – als bisher einzige auf dem Markt (Bild: Freudenberg Sealing Technologies)
26.01.2023 Dichtungslösung für ersten EHEDG-konformen Röhrenwärmetauscher
Technische Komponenten in der Verpackungsindustrie unterliegen strengen Standards, wie z.B. den EHEDG-Richtlinien (European Hygienic Engineering and Design Group). Der Röhrenwärmetauscher von Tetra Pak mit der eigens dafür entwickelten Dichtung von Freudenberg Sealing Technologies erhielt jetzt als erster die EHEDG-Zulassung.
Aufgabe war es, eine kostengünstige, hygienische Dichtungslösung zu entwickeln, die die Edelstahlkomponenten des neuen Röhrenwärmetauschers miteinander verbindet. Röhrenwärmetauscher kommen in den Prozesslinien der Lebensmittelindustrie überall dort zum Einsatz, wo flüssige Produkte mit unterschiedlichen Viskositäten und Feststoffanteilen für eine bessere Haltbarkeit erhitzt werden sollen. Um das Produkt nicht zu verunreinigen, müssen alle produktberührenden Komponenten des neuen Röhrenwärmetauschers anspruchsvolle branchenspezifische Anforderungen erfüllen. Dazu zählen neben den Hygienic Design Standards gesetzliche Vorschriften wie FDA, EG (VO) 1935/2004 und 3-A® Sanitary Standards.
Bis zur Serienreife der neuen Dichtungslösung hatten die Entwickelnden von Freudenberg Sealing Technologies und Tetra Pak verschiedene Herausforderungen zu meistern: Der Dichtungswerkstoff muss nicht nur beständig gegen CIP-/SIP-Medien (Cleaning in Place/Sterilization in Place) sein, sondern einen breiten Temperaturbereich mit besonders hohen Temperaturen abdecken und gleichzeitig für eine lange Betriebsdauer ausgelegt sein.
Dank der eigens entwickelten FEM-Modelle war es möglich, die Lebensdauer der neuen Dichtung schon vorab zu bestimmen und das Dichtungsdesign zu optimieren. Das CNC-Drehen von Prototypen mit dem Freudenberg Xpress® Service machte eine Werkzeugproduktion überflüssig, wodurch Zeit und Kosten gespart werden konnten. Herausforderungen wie etwa hohe Temperaturen, die sich in der FEM-Analyse als sehr komplex darstellten, meisterten die Teams durch die enge Zusammenarbeit gemeinsam.
Ein ausschlaggebender Punkt war die Wahl der geeigneten Dichtungsmaterialien. Die beiden eingesetzten Werkstoffe 70 EPDM 291 und 75 Fluoroprene® XP 40 entsprechen den Anforderungen der FDA, EG (VO) 1935/2004, NSF 51 und denen des 3-A® Sanitary Standards. Darüber hinaus sind sie für die Reinigung in CIP-/SIP-Prozessen optimiert. Beide Werkstoffe decken einen breiten Temperaturbereich ab: 70 EPDM 291 zwischen -40 °C und +150 °C, 75 Fluoroprene® XP 40 zwischen -15 °C und +200 °C.
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