Unsichtbare Höchstleistung

Vielen Anlagen werden meist im geschlossenen Zustand gereinigt und sterilisiert, um die Anlageneffektivität zu maximieren. Das jedoch setzt eine starke Beständigkeit der Dichtungen gegenüber den dabei eingesetzten Säuren, Laugen und Desinfektionsmedien wie Peroxiden oder Chlor voraus. Außerdem sind länderspezifische und somit sehr unterschiedliche Materialfreigaben und Werkstoffkonformitäten zu erfüllen.

Hinzu kommt ein sehr dynamisches Marktgeschehen: Das Angebot an Lebensmitteln und Getränken wandelt sich ständig. Die regionalen Unterschiede sind erheblich. Darauf wiederum reagieren die verarbeitenden Betriebe – und im Vorfeld die Maschinen- und Anlagenhersteller. Diese profitieren von einer engen Zusammenarbeit mit dem Dichtungshersteller: Beide kombinieren ihre Marktkenntnisse und ermitteln gemeinsam aktuelle Entwicklungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Nachfolgend einige Beispiele aktueller Herausforderungen der Branche.

Neue Lebensmittel und Getränke etablieren sich. So haben etwa Milchalternativen einen Teil des Markts erobert. Doch Produkte wie Soja-, Hafer- oder Mandelmilch stellen andere Anforderungen an die verarbeitenden Anlagen. Sie enthalten zum Beispiel andere Fette, zudem erhöhen Abrasivstoffe wie Mandelschalen oder Haferkleie den Verschleiß. Ein Blick auf Getränke mit zwei Beispielen: Mit Aromen versehene Mineralwasser werden immer beliebter, und Brauereien stellen nicht allein traditionelle Biere her. Diese Vielfalt stellt Anforderungen an die Dichtungen: Sie müssen in Material und Konstruktion eng auf die anderen verarbeiteten Substanzen abgestimmt sein oder ein größeres Spektrum abdecken. Zudem dürfen sie keinen Aromatransfer begünstigen, wenn mit einer Maschine oder Anlage unterschiedliche Produkte hergestellt werden. Falls Lohnabfüllunternehmen eingebunden sind, gelten sämtliche Qualitätsmaßgaben selbstverständlich auch dort.

Eine Grundvoraussetzung für Dichtungslösungen nach „Hygienic Design“ ist eine totraumfreie Konstruktion, eng ausgerichtet auf Einsatzzweck und Anlage. Von entscheidender Bedeutung ist hierbei die FEM-Methode (Finite-Elemente-Methode), verbessert mit speziellen Werkstoffmodellen für Elastomere. Eine mit Hilfe dieser Methode ausgelegte Dichtung begünstigt ein optimales Spülen und verhindert damit, dass sich Produktreste und Mikroorganismen beispielsweise in Hinterschneidungen sammeln und ansiedeln. Auch unter Temperatur dürfen aufgrund von Deformation keine Toträume entstehen. Ebenfalls relevant ist die Auswahl der eingesetzten Werkstoffe und ihre Beständigkeit gegenüber Heißwasser, Dampf, Säuren und Laugen – auch bei erhöhten Konzentrationen, Drücken und Temperaturen. Es ist daher von Vorteil, wenn der Dichtungshersteller eine eigene Werkstoffentwicklung zu Hochleistungskunststoffen und -elastomeren bietet. Elastomer- und PTFE-Werkstoffe entsprechen den Normen und sind zusätzlich beständig gegenüber CIP-/SIP-Medien („Cleaning in Place“ / „Sterilization in Place“).

Nur einwandfrei funktionierende Maschinen und Anlagen können auf voller Leistungsstufe laufen und bringen den gewünschten Ertrag. Innovative Dichtungen sind darauf ausgelegt: Ihre Lebensdauer und volle Funktionsfähigkeit entsprechen in der Regel mindestens den Wartungszyklen. Darüber hinaus bietet sie eine deutlich reduzierte Reibung. Diese und weitere Faktoren erfordern ebenfalls Know-how bei Materialauswahl und Konstruktion. Neueste Berechnungs- und Prüfverfahren prognostizieren die Lebensdauer. Eine junge Entwicklung für digitalisierte Anlagen und komplexe Anwendungen sind „Smart Seals“, die über ihre eigentliche Dichtaufgabe hinaus im laufenden Betrieb Informationen zum Beispiel über ihren Verschleiß zur Verfügung stellen. So lassen sich Wartungszyklen rechtzeitig planen.

Dichtungen nehmen in einer Maschine oder Anlage und deren Investitionsvolumen einen vergleichsweise kleinen Raum ein. Angesichts der vielfältigen und umfangreichen Anforderungen schätzen dennoch immer mehr Unternehmen eine enge Kommunikation mit dem Dichtungshersteller und dessen Material- und Technikkompetenz. Denn immer häufiger greifen die Anlagenbauer nicht auf Standarddichtungen zurück, sondern wünschen gezielt eine individuelle Kombination aus Dichtungsmaterial und Konstruktion. Mitunter geht es dabei tief an materialwissenschaftliche Grundlagen. Eine schnelle Prototypenfertigung wie beispielsweise bei Freudenberg Xpress® ergänzt das Angebot. Für viele Aspekte der Zusammenarbeit sind zudem ein akkreditiertes Labor sowie eigene Teststände essentiell, die ihrerseits fundierte Antworten zu Praxiseinsatz und Materialien geben.

Ob für den Bau neuer Maschinen und Anlagen, die reguläre Wartung oder eine Reparatur: Dichtungen müssen verfügbar sein. In Zeiten weit verbreiteter Lieferengpässe gewinnt eine vorbildliche Lieferfähigkeit zusätzliche Bedeutung. Die entsprechende Serviceorientierung beginnt mit einer leistungsstarken Produktion in Reichweite. Eine umfangreiche Bevorratung und kundenspezifische logistische Strategie sind weitere Bausteine, damit die Dichtung zeitnah an Ziele in der ganzen Welt geliefert wird.

Die Dynamik in der Lebensmittel- und Getränkebranche erfordert, ständig am Puls der Zeit zu sein. Neben dem engen Kontakt zum Kunden gehört dazu auch die Mitarbeit des Dichtungsherstellers in regulatorischen Gremien, die das Mitgestalten wichtiger Rahmenbedingungen ermöglicht. Der Blick reicht noch weiter: Die Kooperation mit Hochschulen und die Teilnahme an Forschungsprojekten bringt Erkenntnisse, welche Technologien, Materialien und Verfahren zukünftig gefragt sein werden. Kombiniert mit der eigenen Kompetenz lassen sich so Entwicklungen vorausdenken, und der Dichtungshersteller hat im Idealfall bereits das passende Produkt parat, wenn sich ein Maschinen- oder Anlagenbauer mit einer Aufgabenstellung meldet.