Keine Angriffsfläche für Keime

Mit einer reinigungsgerechten Konstruktion von Bauteilen und Anlagen stellen Anlagenbauer und Produzenten sicher, dass weder Mikroorganismen noch Verunreinigungen in Lebensmittel gelangen. Denn nur eine rückstandsfreie Reinigung bietet die Voraussetzung dafür. Sowohl die Wahl der Werkstoffe als auch die geometrische Gestaltung der Betriebsmittel sind vor diesem Hintergrund maßgeblich. Zu den zentralen Faktoren zählen dabei glatte, totraumfreie Oberflächen, die keine Produktreste oder Reinigungsmittelrückstände zurückhalten, sowie die Vermeidung von Spalten, Hohlräumen und schwer zugänglichen Bereichen.

Vor allem in produktsensiblen Anlagen braucht es Bauteile, die den Belastungen sowohl während mehrschichtiger Produktionsprozesse als auch im Rahmen der verschiedensten Reinigungstechniken – mittels Schaum, Hochdruckstrahl oder auch Hochdruckdampf bei unterschiedlichen Temperaturen, Druckkräften, Chemikalien und Einwirkdauer auf die Oberflächen – dauerhaft standhalten. Dieses als Reinigungsfähigkeit bezeichnete Merkmal ist ein zentraler Aspekt des Hygienic Designs und ein Thema, das auf der Anuga FoodTec zunehmend an Relevanz gewinnt. Eine fundierte Expertise bietet hier die European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG). Sie entwickelt Leitlinien und Methoden für die Prüfung und Zertifizierung prozesstechnischer Ausrüstung, die dem neuesten Stand der Forschung und Technik im Hygienic Design entsprechen. Während sie vor allem in Europa, die Komponenten auf ihre Reinigbarkeit prüft, ist es in den USA die 3-A, die die hygienischen Standards definiert.

Die EHEDG unterschiedet grundsätzlich zwischen Komponenten, die im geschlossenen Zustand ohne Demontage gereinigt werden und denen, die zur Reinigung zerlegt werden müssen. Erstere werden häufig in Rohrleitungen eingebaut und dort mittels Cleaning-in-place-Verfahren (CIP) gereinigt. Sie gehören gemäß den Vorgaben der EHEDG in die Kategorie Class-I-Bauteile. Wird mit Flüssigkeiten gereinigt (EHEDG Zertifikatstyp EL) ist es unerlässlich, dass korrosionsbeständige Materialien verwendet werden. Class-I-Bauteile müssen strömungsgünstig gebaut sein, da sie in Vollflutung durchspült werden. Verbindungen sollten möglichst verschweißt werden. Sind lösbare Verbindungen notwendig, müssen sie mit Elastomeren abgedichtet werden, die spaltfrei sind, da sie im geschlossenen Zustand gereinigt werden. Der Leitfähigkeitssensor PAC50 von Baumer beispielsweise ist ein solches Messinstrument. Er ist EL Class I zertifiziert und eignet sich für den Einsatz in kleinen Fertigungsanlagen, wo er hilft, Zeit, Energie, Reinigungsmittel und Wasser zu sparen. Seine hohe Temperaturrobustheit bis 140 Grad Celsius ermöglicht den dauerhaften, zuverlässigen Einsatz in CIP-Anlagen. Daneben bietet Baumer weitere hygienische Sensoren für das Cleaning-in-Place, die präzise und schnell Parameter wie Leitfähigkeit, Durchfluss, Temperatur, Füllstand und Druck messen.

Um nachzuweisen, dass Komponenten neben der leichten Reinigungsfähigkeit noch zusätzlich dampfsterilisierbar sind und durchdringungsfest gegenüber Mikroorganismen, nutzt die EHEDG drei Testmethoden: Den Cleanability-Test, der überprüft, ob das Messgerät CIP-reinigbar ist, den Sterilizability-Test, der die Dampfsterilisierbarkeit bestätigt, sowie dem Bacteria-Tightness-Test zur Prüfung auf Bakteriendichtigkeit, also ob das Bauteil hermetisch gegenüber dem Außenraum abdichtet. Unabdingbar für die erfolgreiche Zertifizierung EL-Aseptic-Class I (ohne Zerlegung) ist, dass alle drei Tests bestanden werden. Bauteile mit diesem Zertifikat sind dafür geeignet in aseptischen Anwendungen zum Einsatz gebracht zu werden. Exemplarisch hierfür stehen die Quetschventil der VMCE-Serie von AKO Armaturen, welche bei der EHEDG mit einem Zertifikat EL-Aseptic-Class I gelistet sind.

In Rohrleitungen eingebaut übernehmen sie entweder eine absolut dichte Auf-Zu-Absperrfunktion oder lassen sich mit Hilfe eines elektropneumatischen Proportionalventils zur groben Regelung oder Dosierung eines Produktstroms einsetzen.

Für Bauteile in offenen Prozessen, die sich mit Flüssigkeit ohne Demontage reinigen lassen, vergibt die EHEDG das Zertifikat EL Class I AUX. Ein solches bietet Kipp mit dem Schraub- und Dichtsystem Hygienic Usit K1594/K1595. Es wurde in Abstimmung mit Freudenberg Process Seals speziell für den Einsatz in hygienesensiblen Bereichen entwickelt. Schraubenkopf, Mutter, Dichtring und Schraubenschaft sind aufeinander abgestimmt und bilden zusammen eine hygieneoptimierte Einheit. Das innovative Produkt überzeugt überall dort, wo Hygiene oberste Priorität hat. Kriterien, nach denen auch der Distanzhalter vom Typ K2153 konzipiert wurde. „Mit ihm haben wir eine Antwort auf die anspruchsvollen Anforderungen unserer Kunden aus der Lebensmittel- und Pharmaindustrie gefunden“, erklärt Samuel Rasch, Teamleiter Produktmanagement bei Kipp. „Durch die stufenlose Verstellbarkeit, die glatte Oberfläche mit einer Oberflächenrauigkeit von maximal Ra 0,8 Mikrometer und das reinigungsoptimierte Design verbinden wir maximale Flexibilität mit höchsten Hygienestandards.“

Die ursprüngliche Idee für den Distanzhalter entstand aus einer Sonderanfrage: Ein Kunde benötigte eine flexibel einstellbare Stütze für eine höhenvariable Anwendung. Was damals als Einzellösung begann, hat Kipp zu einem serienreifen Produkt weiterentwickelt, mit dem sich der Abstand zwischen zwei Bauteilen in einem Bereich von 20 Millimeter stufenlos anpassen lässt. Die Distanzhalter sind für den Einsatz in einem Temperaturbereich zwischen minus 20 und bis 100 Grad Celsius geeignet. Für Prozesssicherheit sorgt dabei eine integrierte Schaftdichtung, die das Eindringen von Staub, Schmutz oder Feuchtigkeit in den Edelstahl-Zylinder zuverlässig verhindert. Zwischen den beiden Stirnseiten des Distanzhalters und den Bauteilen befindet sich jeweils ein Dichtring aus einem EU10/2011- und FDA-konformen Thermoplast (POM), der bei Bedarf ausgetauscht werden kann.

In der gesamten Lebensmittelindustrie, speziell in produktberührten Bereichen, spielt Edelstahl eine zentrale Rolle. „Doch im Maschinen- und Anlagenbau braucht es nicht immer aufwendig gestaltete Hygienic-Design-Komponenten“, sagt Rasch. „Für viele Anwendungen reichen einfachere Edelstahlbauteile aus – vorausgesetzt, die Materialqualität und Funktionalität stimmen. Um letzteres sicherzustellen, empfehlen wir eine detaillierte Prüfung darüber, ob sich die Bauteile in einem kritischen Arbeitsbereich befinden.“ Kann dies ausgeschlossen werden, sind Lösungen verfügbar, die sich gezielt an den tatsächlichen Anforderungen orientieren. Ein Beispiel dafür ist der neue Arretierbolzen von Kipp. Dieser ist in einer kurzen Ausführung mit Edelstahl-Pilzgriff erhältlich – wahlweise mit einem ungehärteten, gehärteten oder chemisch vernickelten Arretierstift. Optisch stehen zwei Varianten zur Auswahl: blank feingedreht oder matt gestrahlt. Damit passt sich der Bolzen nicht nur technisch, sondern auch optisch gut in bestehende Systeme ein – ein Vorteil in Maschinen mit sichtbaren Komponenten oder in Bereichen, wo Sauberkeit auch visuell erkennbar sein soll. In der A4-Variante ist der Arretierbolzen außerdem nicht oder nur leicht magnetisch, was bei Anwendungen in sensiblen Bereichen von Vorteil ist.

Weitere Informationen

Baumer GmbH
www.baumer.com

Heinrich Kipp Werk GmbH & Co. KK
www.kipp.com

AKO Armaturen & Separationstechnik GmbH
www.ako-armaturen.de