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Keine Chance für Dracula

Silberhaltiger Lack schützt hygienische Antriebe vor Mikroben, Bakterien, Hefen und Vampiren
Keine Chance für Dracula

Die lüfterlose Antriebstechnik von Danfoss eignet sich besonders für den Einsatz in hygienekritischen Anlagenbereichen. Der Hersteller bietet dazu ein umfangreiches Produktportfolio aus Motoren, Getrieben und Frequenz- umrichtern. Durch ihre widerstandsfähigen Lacke verfügen die Geräte über glatte Oberflächen und sind zudem resistent gegenüber aggressiven Reinigungsmedien. Mit dem silberhaltigen Lack Antibac steht zudem eine Beschichtung zur Verfügung, die auch in Transsylvanien ihren Zweck erfüllt.

Gerhard Vogel, Friedrich Kelnhofer

Überall dort, wo in den Anlagen der Getränke- und Lebensmittelproduktion die Maschinen mit den Produkten direkt in Berührung kommen sowie in Bereichen, wo ein erhöhtes Risiko der Kontamination von offenen Lebensmitteln und Getränken besteht, sind die Vorschriften zur Einhaltung der Hygiene besonders hoch. Neben den gültigen Normen und Richtlinien der EU, werden auch zunehmend die Regularien der EHEDG angewandt. Die EHEDG entwickelt Vorgaben und Richtlinien für einen umfassenden, vorbeugenden Schutz der Lebensmittel vor Verunreinigung und ungewollter Kontamination mit Bakterien, Pilzen und Hefen während der Verarbeitung. Die Verantwortung für Umsetzung und Erreichung dieser Vorgaben liegt jedoch bei den Anlagenherstellern und Betreibern. Dabei spielt in den Anlagen auch die elektrische Antriebstechnik eine wichtige Rolle, befinden sich doch Motoren und Frequenzumrichter in allen Anlagenteilen. Ohne sie kommt zur optimalen Prozessgestaltung und zum energieeffizienten Produzieren keine Maschine oder Anlage heute mehr aus. Daraus ergeben sich für im Produktionsbereich befindliche antriebstechnische Komponenten entsprechende Forderungen. Eines der wesentlichen Regelwerke in diesem Bereich ist die jetzt bestehende EU-Richtlinie 1935/2004 vom 27. Oktober 2004. Die neue Maschinenrichtlinie 2006/42/EG, die ab 1. Januar 2010 in Kraft tritt, geht wesentlich weiter. Sie gibt nicht nur die gesetzlichen Anforderungen für produktberührte Werkstoffe und Geräte, einschließlich aktiver und intelligenter produktberührter Materialien und Artikel wieder, sondern regelt auch in der Betriebsanleitung für Nahrungsmittelmaschinen die empfohlenen Reinigungs-, Desinfektions- und Spülmittel und -verfahren, die nun angegeben werden müssen und zwar nicht nur für die leicht zugänglichen Bereiche, sondern auch für die Bereiche, zu denen ein Zugang unmöglich oder nicht ratsam ist.
Oberste Regel für die Konstruktion von Anlagen: Maschinen- und Anlagenbauer sollen produktberührte Werkstoffe in Übereinstimmung mit den Regeln der „Good Manufacturing Practice“ auswählen. In der Praxis bedeutet dies, dass die Werkstoffe nicht die menschliche Gesundheit gefährden, keine nicht akzeptable Veränderung in der Zusammensetzung der Lebensmittel verursachen und keine Veränderungen in den organoleptischen Eigenschaften herbeiführen.
Von der Konstruktion fordert der Gesetzgeber, dass jede Gestaltung von Bauelementen dem Herstellungsverfahren und dem Produktfluss im Lebensmittelbereich optimal angepasst ist. Die verwendeten Werkstoffe dürfen die Lebensmittel in keiner Weise z. B. durch Migration von Werkstoffbestandteilen beeinflussen und alles muss leicht zu reinigen sein (Hygienic Design).
Die Hersteller sind somit gehalten, verwendete Werkstoffe je nach Beanspruchung, Bearbeitung, notwendiger Verformung sowie Beständigkeit bezüglich Korrosion, Verschleiß und Temperatur auszuwählen. Denn eine Veränderung der Makro- und Mikrostruktur von Oberflächen, eine Verschlechterung der Oberflächenqualität durch Korrosion, Abrasion, oder Abblättern sowie nicht zu reinigende, mikroskopische Bereiche durch Rissbildung sind zu vermeiden.
Ideale Oberflächen
Aus der Forderung nach bester Reinigung der Anlagen und Antriebe ergibt sich der Wunsch nach einer möglichst glatten Oberfläche, auch nicht direkt berührender Teile und Komponenten, von der Flüssigkeiten gut ablaufen können und Produktreste leicht zu entfernen sind. Die Oberfläche sollte keine Möglichkeit zur Ausbildung von Schmutznestern bieten. Damit gilt: Je glatter eine Oberfläche, desto besser ist die Anforderung erfüllt. So setzt Danfoss Bauer Geared Motors bei seinen Lösungen AspeticDrive, und CleanDrive auf glatte Oberflächen mit speziell konstruierten Getrieben, die ebenfalls über Ablaufkanten und glatte Oberflächen verfügen. Noch besser ist der HygienicDrive, ein hocheffizientes Getriebe-Motorkonzept, der über eine absolut glatte Oberfläche und ein speziell entworfenes Getriebe verfügt, das sich nahtlos an den Motor anfügt und mit dem Motor einen glatte Oberfläche ergibt, in der sich keine Schmutznester bilden können.
Auf Frequenzumrichterseite bietet Danfoss die VLT Dezentral FCD 300 für Standardgetriebemotore, einen Frequenzumrichter für den Einsatz direkt in der Anlage. Auch er zeichnet sich durch eine äußerst glatte, mit einer Pulverbeschichtung resistent gemachte Oberfläche, von der alle Flüssigkeiten leicht ablaufen können, aus. Die größeren Geräte der VLT-AutomationDrive-Serie stehen für einen Einsatz direkt in der Anlage in einem IP 66-Gehäuse zur Verfügung, das durch die Lackierung häufiger Reinigung und aggressiven Reinigungsmedien widersteht. Sie können mit ihrem One-Drive-Konzept auch Permanentmagnetmotore ansteuern.
Lüfterloser Betrieb
Ein weiterer kritischer Punkt in Anlagen der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie sind Kontaminationen in Bereichen, in denen Behältnisse und Verpackungen – befüllt oder unbefüllt – noch offen sind, und so aufgewirbelte Keime eindringen können. Eine Abhilfe schaffen hier lüfterlose Motoren, wie sie die AsepticDrive- und HygienicDrive-Modelle darstellen. Durch den Wegfall des Lüfters reduziert sich die Gefahr, Keime, die sich an schwer zugänglichen Stellen gebildet haben, beispielsweise unter normalen Lüfterhauben, durch den Luftstrom des Lüfters in der gesamten Umgebung zu verteilen. Denn von dort können sie auch in die offenen Behältnisse gelangen und Haltbarkeit sowie die Qualität der Produkte verringern.
Ein weiterer positiver Effekt eines lüfterlosen Motors ist die starke Reduzierung der Aerosolbildung. Dabei bildet sich durch herabtropfende Produktreste oder Bandschmiermittel ein feiner Nebel in der Umgebung der zu befüllenden Gebinde, was ebenfalls zu einer Verunreinigung und damit zu einer negativen Beeinflussung der Produktqualität führen kann.
Auch die FCD 300-Serie bietet den Vorteil des lüfterlosen Betriebes und erhöht damit die Hygienesicherheit bei dezentralen Antriebskonzepten in Lebensmittelproduktionsanlagen.
Edelstahl oder Lackierung?
Einer der am weitesten verbreiteten Werkstoffe in der Lebensmittelindustrie ist Edelstahl. So sind Anlagen und Komponenten häufig aus diesem Werkstoff gefertigt, da er häufiger Reinigung auch mit aggressiven Reinigungs- und Desinfektionsmedien wie Peressigsäure oder Chlordioxid widersteht. Doch nicht in allen Fällen ist Edelstahl die erste Wahl als Material. Denn rostfreier Edelstahl weist eine Eigenschaft auf, die hier stört: Hydrophiles Verhalten. In der Praxis bedeutet dies, dass sich Flüssigkeiten gegebenenfalls gleichmäßig auf der Oberfläche verteilen. Sie können nur bei starker Neigung ablaufen, Rückstände bleiben aber immer zurück.
Anders bei für diesen Bereich bestimmten Lackierungen. Sie weisen durch ihre Zusammensetzung ein hydrophobes Verhalten auf, landläufig als Abperlen von Flüssigkeiten bekannt. Bei ihnen kann es zu keiner dauerhaften Benetzung der Oberfläche kommen, sondern Flüssigkeiten, wie beispielsweise Reinigungsmittel, laufen schon bei geringer Neigung rückstandslos ab.
Daneben sorgen sie für sehr glatte Oberflächen in der Anlage. Denn ihr mehrschichtiger Aufbau verbessert die Oberflächengüte auch scheinbar äußerst glatter Oberflächen noch um einige Stufen. Wenn sie dann noch von der FDA zugelassen sind, steht einem Einsatz in den kritischen Bereichen einer solchen Anlage nichts mehr im Wege.
Ein weiterer Schutz ist eine aseptische Eigenschaft des verwendeten Lacks. Danfoss Bauer bietet mit Antibac einen patentierten Speziallack an, der antibakteriell und antimikrobiell wirkt. Der Schutzüberzug setzt gezielt positiv geladene Silberionen frei. Dies führt zu einer Hemmung oder Unterbrechung des Wachstums von Bakterien, Pilzen und Hefen. Auf Mensch, Tier und Pflanze hat dieser biochemische Prozess keine Auswirkungen.
Aseptische Frequenzumrichter
Je nach Anlagenkonzept können für den Einsatz einer Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichter verschiedene Lösungen zum Einsatz kommen. In Bezug auf die Hygiene hat das zentrale Konzept den Vorteil, dass die benötigten Frequenzumrichter und Softstarter in einem Schaltschrank oder einem Schaltraum zusammengefasst sind, und somit mit den zum Teil widrigen Umgebungsbedingungen nicht in Berührung kommen. Gerade bei weit verzweigten Anlagen führt dieses Konzept zu langen Motorleitungslängen. In diesem Fall hat der Betreiber die Möglichkeit, seine Umrichter direkt in der Anlage zu installieren. Dies bedingt allerdings den Einsatz von entsprechenden Gehäusen, die den Umgebungsbedingungen gewachsen sind.
Entsprechende Frequenzumrichter müssen demzufolge mindestens Schutzklasse IP 55 bieten, für besonders raue Umgebungen besser IP 66. Die Geräte lassen sich so in der Anlage motornah anbringen und sind spritzwassergeschützt, bei IP 66 zusätzlich gegen Strahlwasser. Durch Lackierung der frei zugänglichen Metallflächen sind die Geräte resistent gegen aggressive Reinigungsmittel. Lackierte Platinen, die gegen chemische Einflüsse zusätzlich geschützt sind, erhöhen die Lebensdauer zusätzlich.
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