Hochleistungsflüssigkeitsfilter müssen auch unter rauen Einsatzbedingungen z. B. bei hydraulischen Schockstößen ihre Stabilität behalten und es dürfen keine Haarrisse am Stützmantel und den mit ihm thermisch verschweißten Endkappen auftreten. Die Lifetec-Tiefen- und Membranfilterelemente für die Vor-, Fein- und Entkeimungsfiltration in vier verschiedenen Größen – 10, 20, 30 und 40″ – unterscheiden sich von den bisher bekannten Filterkonstruktionen durch einen deutlich stabileren PP-Filterelementemantel, dessen rautenförmige Ausschnitte nicht nur die Statik optimieren, sondern auch die Strömungsverhältnisse verbessern.
Die Struktur des Stützmantels bewirkt eine erheblich verbesserte Druckfestigkeit und Biegesteifigkeit. Die hohe Torsionssteifigkeit reduziert die Gefahr einer Beschädigung der Filtermedien während des Ein- und Ausbaus des Elements. Mit dieser Filterkonstruktion ist es Donaldson gelungen, die Prozessfiltration in diesem kritischen Punkt sicherer zu machen.
Eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung der plissierten Filtermedien für das weite Anwendungsspektrum mit Rückhalteraten von 0,2 bis 100 µm war die Erhöhung der Schmutzaufnahmekapazität bei geringstem Druckverlust und die mechanische und thermische Stabilität für eine maximale Zahl von Reinigungs- und Sterilisationszyklen. Durch Strömungssimulationen ist es gelungen, die anströmbare Oberfläche hinsichtlich Plissiertiefe und Faltenanzahl so zu optimieren, dass der Durchflusswiderstand minimiert und ein maximaler Volumenstrom erreicht wird.
Die neue Flüssigkeitsfilter-Baureihe ist für den direkten Lebensmittelkontakt gemäß Verordnung EC 1935/2004 und Code of Federal Regulations Title 21 geeignet.
Industrie-4.0-Reinraumproduktion
Mit der neuen Reinraumproduktion im Entwicklungs- und Produktionszentrum Haan/Rhld., ist eine schnelle, weitgehend digitalisierte und kundenindividuelle Fertigung möglich, die hohe Stückzahlen ebenso zulässt wie Losgröße 1.
Die Filterherstellung erfolgt in einem Reinraum der Klasse 7 nach ISO 14644-1. Zur Versorgung gehört außerdem eine Reinstwasser-Aufbereitungsanlage, die mit Lifetec-Filtern ausgestattet ist. Dieses Wasser wird zur Reinigung, Benetzung und zum Testen von Membranfiltern genutzt.
Die gesamte Fertigung wird papierlos durch ein Manufacturing Execution System (MES) gesteuert. Dabei erfolgt der Anstoß für Fertigungsaufträge über ein e-Kanban-System, das drahtlos über e-Ink-Label mit den Anwendern kommuniziert. Sämtliche Daten über Materialbewegungen, Fertigungsschritte und fertigungsbegleitende Tests unterliegen der Traceability im MES und werden auf Donaldson-Servern sicher gespeichert. Jeder Filter trägt einen gelaserten 2-D-Barcode; die 100%ige Rückverfolgbarkeit wird so erreicht.
Ein entscheidender Vorteil für die Anwender ist die schnelle Lieferfähigkeit. Diese senkt die Kosten beim Anwender, da weniger Filterelemente bevorratet werden müssen. Produktionsausfälle durch fehlende Filter werden vermieden. Das Konzept erfüllt die Voraussetzungen für die vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance), eine der Kernkomponenten von Industrie 4.0 und entspricht der Marktentwicklung unter Einfluss der zunehmenden Digitalisierung. Die Prozesse können auf hohem Sicherheitsniveau schneller und flexibler den Produktionszyklen angepasst werden.
Sterilfilter auf hohem Leistungsniveau
Die Sterilfiltration von Druckluft und Prozessgasen muss absolut zuverlässig sein, denn Produktionsausfälle und kontaminierte Produkte stellen ein hohes Risiko dar. Die Sterilfilter der Baureihe P-SRF ist speziell
für Produktions- und Verpackungsprozesse in der Lebensmittel- und Getränkeherstellung sowie in der pharmazeutischen Industrie entwickelt worden. Durch ein besonders ausgestattetes bindemittelfreies Glasfasermedium wird eine hohe Schmutzaufnahmekapazität und eine lange Lebensdauer erreicht; die Betriebs- und Prozesssicherheit ist auch unter extremen Bedingungen gewährleistet. Die hohen Rückhalteraten (Viren, Bakterien und Partikel) bis ≥3 nm (Nanometer) verhelfen zur Produkt- und Prozessintegrität.
Die robuste Bauweise der Filter mit ihrem Edelstahlstützmantel erlaubt eine vergleichsweise höhere Anzahl von Sterilisationszyklen. Mehr als 160 Zyklen werden erreicht. Nach Dampfsterilisation beträgt die Zeit beim Trockenblasen nur wenige Sekunden. Stillstandzeiten, Energieverbrauch und die mechanische Belastung des Filtermediums werden deutlich reduziert. Die hohe Temperaturtoleranz erlaubt Anwendungen bis 200 °C. Zudem ist ein Einsatz in Applikationen mit VPHP (verdampftes H2O2) und Ozon-Sterilisation möglich. Die Sterilisation mit H2O2 ist ein Prozess, der bei Temperaturen zwischen 100 und 150 °C verläuft und verdampftes Wasserstoffperoxid verwendet. Da Wasserstoffperoxid ein starkes Oxidationsmittel ist, wurden die Filter so konstruiert, dass die Materialkompatibilität gewährleistet ist.
Die hohe Filtrationsleistung, die Steigerung der Anzahl der Sterilisationszyklen und die kurzen Trocknungszeiten nach der Dampfsterilisation führen zu einer deutlichen Senkung der Betriebskosten. Der verringerte Druckverlust ermöglicht Einsparungen bei Energiekosten oder eine Reduzierung der Anzahl der benötigenden Filterelemente in entsprechend kleinerem Filtergehäuse. Dies führt zu einer positiven Gesamtkostenentwicklung (Total Cost of Ownership).
Suchwort: cav0518donaldson
Halle 5.1, Stand D17
Autor: Stefan Löbbert
Business Development Manager,
Donaldson Filtration
