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Hygienische Steckverbinder aus spezieller Kupferlegierung

Kabel verdrahten ist passé
Hygienische Steckverbinder aus spezieller Kupferlegierung

Um Ventilatoren in Trocknungsräumen für Pasta künftig nicht mehr umständlich verdrahten zu müssen, hat sich ein Hersteller von Nudelproduktionsanlagen auf die Suche nach Alternativen begeben. Fündig wurde er bei Lapp, der eigens für das anspruchsvolle Einsatzgebiet einen Epic-Steckverbinder im Hygienic Design aus einer speziellen Kupferlegierung entwickelt hat.

Nachdem Nudelproduzenten ihre Pasta fertig geformt haben, müssen sie sie anschließend gut trocknen, damit sie lange haltbar bleiben und sich verpacken lassen. Dazu kommen große Trocknungsräume zum Einsatz, in denen Spaghetti, Tagliatelle und Co. zum Trocknen auf Bügeln hängen. Heiße Luft mit einer Temperatur von 100 bis 130 °C entzieht ihnen die Feuchtigkeit. Je länger die Nudeln dort verweilen, umso schonender werden sie getrocknet. Die meisten Nudeln lassen sich auf diese Weise in etwa 3 h trocknen.

Steckverbinder bringen Vorteile

Für eine gleichmäßige Verteilung der Hitze im Trocknungscontainer sorgen Ventilatoren, die an der Decke angebracht sind. Bisher haben Monteure die Antriebe der Ventilatoren einzeln verdrahtet, also blanke Leiterenden in Klemmen geschraubt. Doch diese Herangehensweise bringt Nachteile mit sich: Zum einen dauert das Anschließen auch für versierte Elektriker einige Minuten und zum anderen kann es zu Verwechslungen und Fehlern bei der Verdrahtung kommen. Fällt ein Ventilator aus und muss ersetzt werden, ist dies folglich ebenso zeitaufwendig. Da ein Stillstand von einer Stunde in großen Trocknungsanlagen bereits ein Produktionsverlust von mehreren Tonnen Nudeln bedeuten kann, hat ein Hersteller von Nudelproduktionsanlagen sich dazu entschieden, die Anschlussleitungen für die Ventilatoren mit Epic-Steckverbindern von Lapp auszuführen. In der kommenden Anlagengeneration sollen sie sicherstellen, dass Monteure die Ventilatoren korrekt und schnell anschließen können und sie sich im Bedarfsfall einfach austauschen lassen.

Widerstandsfähigkeit gefragt

Der erste Umrüstungsversuch mit dem Einsatz marktüblicher Standardsteckverbinder ging schief. Sie hielten den chemischen und thermischen Belastungen im dauerhaften Betrieb nicht stand. Der Grund: Nudeln dampfen während des Trocknungsvorgangs Milchsäure aus, die Oberflächen angreifen kann. Auch beschichtete Gehäuse halfen in diesem Fall nicht weiter: Das wenig beständige Grundmaterial war nach kurzer Zeit völlig zerfressen.

Der Hersteller ging erneut auf die Suche nach einer Lösung für seine Anforderung und wurde bei Lapp fündig. Ingenieure des Unternehmens besuchten eine Trocknungsanlage im Betrieb und erarbeiteten Vorschläge für ein neues Verbindungssystem für die Ventilatoren. Die Steckverbindungen sollten robust genug sein, um die feuchte, saure Wärme in der Anlage zu überstehen und dennoch nicht zu teuer sein. Damit fielen einerseits Standardlösungen weg, denn diese wären nicht haltbar genug, andererseits auch Stecker aus Edelstahl, die in der Herstellung aufwendig und zu kostenintensiv wären.

Die Alternative von Lapp: Eine spezielle Kupferlegierung. Sie hält die geforderten Temperaturen aus und ist dennoch relativ einfach maschinell zu bearbeiten, sodass die Kosten für den Steckverbinder nicht wesentlich über denen eines Standardprodukts liegen. Die Steckverbinder kommen nicht direkt mit den Nudeln in Kontakt, sodass kein FDA-zugelassenes Material verwendet werden muss. Auch werden sie weder mit Wasser noch mit chemischen Reinigungsmitteln gesäubert, sondern ausschließlich mechanisch gereinigt.

Gute EMV-Eigenschaften

Eine weitere Vorgabe des Unternehmens war, dass die Motoren der Ventilatoren künftig drehzahlgesteuert sein sollen. Dies erfordert abgeschirmte Leitungen, womit Steckergehäuse aus Kunststoff aus dem Rennen waren. Ohne Beschichtung bieten sie keine Barriere gegen elektromagnetische Strahlung, außerdem auch nicht die geforderte mechanische Stabilität, die notwendig ist, um nach mehreren Jahren im Einsatz die notwendige Dichtigkeit zu gewährleisten. Die verwendete Kupferlegierung erwies sich im einjährigen Feldtest als optimaler Kompromiss, denn sie widersteht der chemischen Beanspruchung durch die Milchsäure auf Dauer bei gleichzeitig guten EMV-Eigenschaften und auch die mechanische Stabilität ist gegeben. Die Steckverbinder sind zwar etwas teurer als ein Standardprodukt, aber deutlich günstiger als die Alternative aus Edelstahl. Zum Vergleich: Ein Edelstahlstecker würde das Drei- bis Fünffache eines Standardprodukts kosten.

Abgerundete Ecken und Kanten

Damit sich kein Mehlstaub auf dem Epic-Steckverbinder absetzen kann, ist er nach den Prinzipien des Hygienic Designs konzipiert. Auch vor diesem Hintergrund spielt der verwendete Werkstoff seine Vorteile aus, denn er verfügt auch ohne Beschichtung über eine sehr glatte Oberfläche. Somit besteht auch nicht die Gefahr, dass etwas abblättern und in die Produktzone fallen könnte.

Schließlich musste auch das Kabel in die Überlegungen für eine neue Steckverbindungslösung miteinbezogen werden. Ist es zu dünn oder hat eine ungünstige Oberflächenbeschaffenheit, kann es sich vielleicht in der Öffnung des Steckverbinders bewegen und irgendwann durchscheuern. Auch muss das Kabel genauso wie die Steckverbinder mechanische Belastung, Milchsäure und Hitze aushalten. Besser geeignet als Standardkabel sind für diesen Fall Silikonleitungen, auf die auch hier die Wahl fiel. Um Fehler bei der Montage auszuschließen, empfiehlt Lapp die Verwendung vorkonfektionierter Leitungen und Stecker. Auch bei den Dichtungen, die im Steckverbinder sitzen, macht das Unternehmen keine Experimente. Sie sind aus Fluorkautschuk, einem hochwertigen Dichtungskunststoff für ein breites Anwendungsspektrum.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: dei0918lapp


Autor: Bernd Müller

Freier Journalist

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