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Die Edelstahl-Kabelverschraubung wurde speziell für den Einsatz in der Lebensmittelproduktion oder der Pharmaindustrie entwickelt.

Bild: Wilhelm Henning

Kabelverschraubung Hygiene first im Lebensmittelbereich

11.10.2017

In der Nahrungsmittelindustrie haben Komponenten nichts zu lachen – sie unterliegen einem strengen Regelwerk, müssen sich zertifizieren lassen und werden auf Herz und Nieren geprüft. Das gilt auch für Kabelverschraubungen. Ein Hersteller zeigt nun auf, welchen Herausforderungen die Produkte gewachsen sein müssen.

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Die wachsende Weltbevölkerung verlangt immer mehr und bessere Nahrung, überall auf der Welt ändern sich die Konsumgewohnheiten – das bedeutet, dass Lebensmittel effizienter und mit höherer Vielfalt produziert werden müssen. Gleichzeitig ist die Hygiene bei der Verarbeitung oberstes Gebot.

Je näher ein Bauteil dem Lebensmittel kommt, umso höher sind die Anforderungen. Man unterscheidet grundsätzlich drei Hygienezonen:

  • Produktzone: Hier ist regelmäßiger direkter Kontakt mit dem Lebensmittel zu erwarten. Beispiele sind Rührer, Fülldüsen, Messer oder Schneidevorrichtungen.

  • Spritzzone: Das sind Bereiche und Maschinen, die mit dem Lebensmittel in Berührung kommen können, etwa durch Verspritzen. Es kann aber kein Lebensmittel aus der Spritzzone zurück in den Produktionsprozess gelangen.

  • Nicht-Produktzone: Das sind alle Bereiche und Einrichtungen in einer Fabrik, die nicht direkt mit dem Lebens-
    mittel in Berührung kommen. Jedoch werden auch diese oftmals zusammen mit den sensibleren Bereichen gereinigt, was wiederum eine hohe chemische und mechanische Beanspruchung bedeuten kann.

In der Regel wird die Einteilung in die Zonen von einem Gutachter oder dem Hersteller in einer Risikoanalyse bewertet. Für die Spritzzone und die Produktzone gelten strenge Anforderungen an die Hygiene. Diese Zonen müssen besonders häufig und gründlich gereinigt werden. Das übernehmen in der Regel Reinigungstrupps, die im Akkord arbeiten und scharfe Reinigungsmittel, wie ätzende Säuren und Laugen, in unterschiedlichen Konzentrationen benutzen und mit heißen Dampfstrahlern oder neuerdings mit Trockeneisstrahlern arbeiten. Das halten nur wenige Materialien über längere Zeit aus, allen voran Edelstahl, das vor allem in der Produktzone fast ausschließlich zum Einsatz kommt.

Verschraubung ohne Ecken und Kanten

Zu den Komponenten, die den strengen Vorgaben des Hygienic Design entsprechen, gehört zum Beispiel die Kabelverschraubung Skintop Hygienic von Lapp. Sie lehnt sich an die allgemeinen Gestaltungsgrundsätze der DIN EN 1672-2 für die Nahrungsmittelindustrie an und ist nach den neuesten EHEDG-Vorgaben zertifiziert. Außerdem erfüllt die Kabeleinführung die Vorgaben der Firma Ecolab bezüglich der Beständigkeit gegen Reinigungs- und Desinfektionsmittel.

Alle Dichtungen schließen lückenlos in Richtung Kabel und Anschlussstelle ab. Sie hat glatte Oberflächen und keine Kanten, so dass sich Nahrungsmittelreste nicht festsetzen können und leicht abwaschen lassen. Kleinste Ritzen, in denen sich Verschmutzungen festsetzen könnten, gibt es nicht. Selbst die Oberflächenrauheit beträgt nur 0,8 µ.

Besondere Herausforderungen stellten die Dichtungen dar, denn die Übergänge und Verbindungen der einzelnen Teile der Kabelverschraubung sind die wesentlichen Angriffspunkte, an denen Verschmutzungen auftreten und sich festsetzen könnten. Deshalb wurde bei der Skintop Hygienic ein robustes Dichtungsmaterial sowie eine spezielle Formgebung für die Dichtelemente gewählt. Der Schlauchring zum Kabel hin ist keine Standarddichtung, sondern er wölbt sich aufgrund seiner speziellen Form durch den Anpressdruck nach außen und dichtet zwischen Hutmutter und Kabel perfekt ab.

Statt eines O-Rings besitzt sie über dem Anschlussgewinde eine Formdichtung mit Radius, einen Dichtring unterhalb der Hutmutter, um schwer zu reinigende Ecken und Hohlräume zu vermeiden. Alle Dichtungen bestehen aus FKM-Elastomer, einem Werkstoff auf Basis von Fluorelastomeren. Der Werkstoff besitzt, verglichen mit anderen Elastomeren, eine sehr hohe Hitze- und Medienbeständigkeit. Öle, Fette, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe oder auch höhere Temperaturen können dem Werkstoff nichts anhaben. Nichts quillt oder löst sich auf.

Gute Beständigkeit besitzt der Werkstoff auch beim Einsatz von CIP-/SIP-Reinigungsmedien, die in modernen verfahrenstechnischen Prozessen der Lebensmittelindustrie verwendet werden. Der Werkstoff ist physiologisch unbedenklich gemäß FDA 21 CFR § 177.2600. Damit ist er für den Einsatz in der Lebensmittel- und Pharmazeutischen Industrie gut geeignet.

Robuste Verbindungstechnik

Doch nicht immer sind aufwändige Spezialkonstruktionen nötig. Stattdessen geht Lapp im Bereich Food & Beverage einen pragmatischen Weg: Wo es möglich ist, nutzt das Unternehmen bestehende Produkte aus dem Maschinen- und Anlagenbau auch für die Lebensmittelindustrie, sofern diese die Anforderungen erfüllen – was der Hersteller im eigenen Labor in Stuttgart nachgeprüft wird. Dazu gehören die Leitungen aus der sogenannten Robust-Familie, die nicht nur Maschinenöl in der Industriefertigung widerstehen, sondern auch der Reinigung in der Lebensmittelproduktion.

Die Etherline Robust beispielsweise ist eine Leitung für Industrial Ethernet. Sie ist besonders witterungs-, ozon- und UV-beständig, außerdem halogenfrei und erlaubt häufiges Reinigen mit heißem Dampf und sauren oder alkalischen Reinigungsmitteln. Die zweifache Abschirmung gewährleistet eine hohe Übertragungssicherheit in elektromagnetisch sensiblen Anwendungen. Für eine erhöhte Flammwidrigkeit gibt es die Leitungen als Ausführung Etherline Robust FR. Beide Serien der Etherline Robust entsprechen dem Profinet-Standard, sind für Übertragungskategorien von Cat.5 bis Cat.7 erhältlich und können somit Datenübermittlungsraten zwischen 1 und 10 Gbit/s realisieren.

Widerstandsfähig sind auch die Anschluss- und Steuerleitungen Ölflex Robust. Sie gibt es mit VDE- und auch mit UL-Zertifizierung für den nordamerikanischen Markt. Materialbeständigkeits- und Funktionstests gemäß Ecolab Vorgaben bescheinigen, dass die Kabel und Leitungen die regelmäßige Reinigung mit industrieüblichen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln aushalten. Leitungen für die Lebensmittelindustrie gibt es auch in den Serien Unitronic Robust für niederfrequente Datenleitungen und Hitronic Robust für die optische Datenübertragung.

Kabelbinder mit Metallbeimischung

Ergänzend dazu hat Lapp eine große Palette an Zubehör. Eine Alternative zu starren und teuren Edelstahlrohren für die Verlegung von Kabeln in der Produkt- oder Spritzzone ist Silvyn FG NM, ein flexibler und formstabiler Schutzschlauch aus Weich-PVC mit innenliegender Spirale, sowie die dazu passende Schlauchverschraubung Silvyn Hygienic.

Beide sind für den Kontakt mit Nahrungsmitteln – also für den Einsatz in der Produktzone – geeignet und leicht zu reinigen. Der Schlauch hat zum Beispiel keine Rillen, in denen sich Rückstände festsetzen könnten. Er ist blau, eine Forderung der Branche: Wenn doch einmal ein Stück Kunststoff in das Lebensmittel fällt, ist es so leichter zu entdecken, denn in der Natur kommen keine Rohstoffe in so intensivem blau vor. Das gilt ebenso für die Kabelbinder, die Lapp eigens für die Lebensmittelindustrie anbietet. Sie sind ebenfalls blau und enthalten zudem eine Beimischung von Metall. Ein verloren gegangener Kabelbinder lässt sich so mit einem Metalldetektor oder Röntgengerät leicht wieder auffinden.

Bildergalerie

  • Spezielle Dichtungen sorgen dafür, dass sich kein Schmutz festsetzen kann.

    Bild: Wilhelm Henning

  • Die Etherline Robust kann Datenübermittlungsraten bis zu 10 Gbit/s realisieren.

    Bild: Lapp

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