Sauberes Getriebe für ein sauberes Gewissen

Antriebe ohne Einhausung für hygienische Anlagen

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16.05.2017 Ein durchgängiges Hygienekonzept führt zu dauerhafter Produktivität – das ist im Wesentlichen die Erfolgsformel für ein „reines Gewissen“ im Umfeld der hygienischen Produktion.

Entscheider-Facts für Betreiber

  • Eine Einhausung für ein Getriebe in einer hygienegerechten Anlage ist ein trügerischer Schutz, da sich unter der Abdeckung Feuchtigkeit, Verunreinigungen, Produkt- und Reinigungsmittelrückstände und Mikroorganismen sowie Stauwärme sammeln können.
  • Durchgängig im Hygienic Design konzipierte Antriebstechnik für Steril- und Nassbereiche umgeht diese Nachteile und senkt so das Risiko von Produktkontaminationen und Anlagenstillständen.

Wie schnell Keime zu einer Kontamination und zu hohen Kosten führen können, zeigt ein Beispiel aus der Praxis: Beim Verpacken von Fleisch- und Wurstwaren verteilt und verpackt ein Pick-and-Place-Roboter Aufschnitt in Trays. Bei einer durchschnittlichen Einlegeleistung von 50 Picks/min befüllt er so 3.000 Packungen/h mit Ware in einem Wert von je 80 Cent. Damit erzeugt die Maschine pro Stunde einen Gesamtwarenwert von 2.400 Euro, im ununterbrochenen 24-h-Dreischichtbetrieb von 57.600 Euro/d. Fällt nun ein Getriebe der Maschine aus, entstehen durch den Produktionsausfall sofort hohe Kosten für den Betreiber. Ein Ausfall kann beispielsweise durch das Eindringen von Feuchtigkeit oder aggressiven Reinigungsmedien in das Getriebe entstehen. Bei geschlossenen Maschinenkonzepten können auch Lagerschäden durch Stauwärme unter der Einhausung die Maschine stillstehen lassen.

Gefahren lauern im Verborgenen

Bislang werden nicht hygienegerechte Antriebseinheiten eingehaust oder sogar gekapselt, um sie vor der Bildung von Keimen und Mikroorganismen nach einem Produktaustritt oder der Nassreinigung zu schützen. Doch dieser Schutz vor einer eventuellen Kontamination ist trügerisch. Unter den Abdeckungen bilden sich in der Regel Staub, Feuchtigkeitsnebel, Ablagerungen und Schmutznester, die sich mit einer Außenreinigung nicht beseitigen lassen. Diese Schwachstellen in der Anlage bilden den optimalen Nährboden für Mikroorganismen und können zu Produktkontaminationen im späteren Produktionsprozess führen. Die im Betrieb zusätzlich entstehende Stauwärme unter der Einhausung birgt langfristig die Gefahr von Lagerschäden und Leckagen, was zu einer verkürzten Lebensdauer der Antriebe und somit einer geringeren Anlagenverfügbarkeit führen kann. Weiterhin können Reinigungsdämpfe in das Schutzgehäuse eindringen und zu Rost oder ebenfalls zu Leckagen führen. Für den Maschinenbauer stellen das Fertigen einer Einhausung sowie ihr Montageaufwand zudem einen vermeidbaren Kostenfaktor dar. Erschwerend kommt hinzu, dass er diese so nicht zertifizierbare Schutzlösung nicht oder nicht ohne erheblichen Zusatzaufwand in eine Anlage integrieren kann, die ansonsten durchgängig im Hygienic Design ausgeführt ist.

In Hygiene- und Nassbereichen eingesetzte Getriebe müssen extrem robust sein, sich aber gleichzeitig gut reinigen lassen. (Bild: Sick)

In Hygiene- und Nassbereichen eingesetzte Getriebe müssen extrem robust sein, sich aber gleichzeitig gut reinigen lassen. (Bild: Sick)

Hygienic Design lässt Einhausungen verschwinden

Hygienegerecht ausgelegte Antriebstechnik, wie die Hygienic Design-Getriebe HDV und HDP von Wittenstein Alpha, vermeidet solche Ausfallursachen und Verfügbarkeitsrisiken für den Betreiber und ermöglicht dadurch eine schnelle Amortisation. Für den Maschinenhersteller ist hygienegerechte Antriebstechnik ein Mehrwert und Verkaufsargument – vor allem dann, wenn die Getriebe durch ihre Leistungsmerkmale eine hohe Präzision und Produktivität der gesamten Maschine oder Anlage ermöglichen. Solche Getriebe im Hygienic Design bedeuten daher einen Paradigmenwechsel bei der Konstruktion von Maschinen und Anlagen für Steril- und Nassbereiche.
Die nach den Empfehlungen der European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) konzipierten Hygienic-Design-Getriebe beseitigen die Nachteile der Einhausung. Sie lassen sich ohne weitere Maßnahmen direkt in die Maschine integrieren. Die Oberfläche ist standardmäßig glattgewalzt oder optional elektropoliert. Die so reduzierte Oberflächenrauheit minimiert die Anhaftungsmöglichkeiten für Produktreste und erleichtert gleichzeitig das rückstandsfreie Abwaschen und Ablaufen von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln. Auch die konstruktive Ausführung des Gehäuses ist durchgängig hygienegerecht. Es besitzt keinerlei Spalten, Vertiefungen, Hinterschnitte oder Toträume, in denen sich Bakterien oder Mikroorganismen einnisten könnten. Die glatten, abgerundeten Kanten erfüllen die Anforderungen an einen Mindestradius von drei Millimeter. Das Vermeiden horizontaler Flächen unterstützt ebenfalls das vollständige Ablaufen von Reinigungsmedien. Konsequent hygienegerecht durchdacht ist auch das Dichtungskonzept der Ventile. Am Abtriebsflansch bzw. an der Abtriebswelle kommt ein reinungsmittelresistentes 3-Schichten-Dichtungssystem zum Einsatz. Der darin verwendete Wellendichtring aus PTFE ist für den Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen und aufgrund der Oberflächeneigenschaften und seines Antihaft-Verhaltens konform zu den Vorgaben der EHEDG. Aufgrund dieser konstruktiven Gestaltung sind die Getriebe von außen leicht zu reinigen, sie lassen sich ohne Bedenken einschäumen und sind CIP- und SIP-geeignet. Stauwärme sowie Reinigungs- oder Desinfektionsmitteldämpfe scheiden als Funktions- und Prozessrisiken aus.
Hinzu kommt, dass die Antriebseinheit ohne Einhausung deutlich platzsparender wird – was bauraumoptimierte Anlagen ermöglicht, die weniger Aufstellungsfläche beim Betreiber benötigen. All dies führt bereits dazu, dass bisherige Maschinenkonzepte für den Hygienebereich überdacht werden, um einen höchstmöglichen Schutz vor verschmutzungsbedingten Produkt- und Prozessrisiken zu erreichen.

Das Hygiene Design-Getriebe HDP (links) und das Planetengetriebe HDV (rechts) von Wittenstein Alpha erfüllen die Anforderungen hygienegerechter Produktions- sowie Verpackungsanlagen und sind für Steril- und Nassbereiche in der Lebensmittelverarbeitung, der Getränkeabfüllung oder der Herstellung pharmazeutischer Produkte konzipiert. (Bild: Wittenstein Alpha)

Das Hygiene Design-Getriebe HDP (oben) und
das Planetengetriebe HDV (unten) von Wittenstein Alpha erfüllen die Anforderungen hygienegerechter Produktions-
sowie Verpackungsanlagen und sind für Steril- und Nassbereiche in der Lebensmittelverarbeitung, der Getränkeabfüllung oder der Herstellung pharmazeutischer Produkte konzipiert. (Bild: Wittenstein Alpha)

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Bild: Wittenstein Alpha

Heftausgabe: Mai 2017
Seite:
Manuel Peter, Produktmanager, Wittenstein Alpha

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Manuel Peter, Produktmanager, Wittenstein Alpha
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