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Dichtungen Herausforderung Hygiene: Ventile unter Hochdruck und trotzdem normkonform

| Redakteur: Dominik Stephan

Wer mit Lebensmitteln arbeitet, stellt höchste Ansprüche. Extra für hygienische Hochdruckprozesse hat ein italienischer Ventilhersteller das bislang einzige nach 3-A-Sanitary-Standards zertifizierte Einsitz-Hochdruckventil vorgestellt. Dabei steckte der Teufel wie so oft im Detail - immerhin mussten geeignete Dichtungsmaterialien erst entwickelt werden...

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Das Resultat der Kombination aus neuer Dichtungsgeometrie und bewährten Werkstoffen ist eine kundenspezifische Dichtungslösung, die innerhalb eines sehr kurzen Entwicklungsprozesses ohne Werkzeugkosten entstand.
Das Resultat der Kombination aus neuer Dichtungsgeometrie und bewährten Werkstoffen ist eine kundenspezifische Dichtungslösung, die innerhalb eines sehr kurzen Entwicklungsprozesses ohne Werkzeugkosten entstand.
(Bild: Freudenberg FST)

Ventile sind unverzichtbar in hygienisch sensiblen Anlagen, doch standen bislang keine nach 3-A-Sanitary-Standards konformen Hochdruckventile zur Verfügung. Nach den strengen Richtlinien müssen alle produktberührenden Teile, also auch die notwendigen Dichtungen, den Vorgaben entsprechen.

Aus diesem Grund war es nötig, eine neue standardkonforme Haupt-Stangendichtung zu entwickeln, die für Hochdruckanwendungen bis 150 bar geeignet ist. Mit diesen Anforderungen trat Bardiani Valvole an Freudenberg Sealing Technologies heran, denn zusätzlich sollte die neue Dichtungslösung auch in der Vorgängergeneration des Hochdruckventils einsetzbar sein.

Werkzeugfrei hergestellte Prototypen

Das Ergebnis kombiniert eine Dichtlippe aus EPDM 302 oder Fluoroprene XP 43 in Kombination mit einem Stützring aus PTFE. Inspirieren ließen sich die Entwickler vom Design einer bewährten Schaftdichtung und eines O-Rings mit Stützring. Um den Entwicklungsprozess so schnell und so wirtschaftlich wie möglich zu gestalten, ließ das Entwicklerteam zunächst werkzeugfrei hergestellte Prototypen anfertigen.

Die Validierung der Dichtungen erfolgte anhand dieser Muster. Möglich macht dies der Freudenberg Xpress Service, der Kleinserien, Prototypen und Ersatzteile aus Originalwerkstoffen und Originalprofilen bietet.

Die totraumfreie Konstruktion verhindert, dass sich Medienrückstände absetzen. Damit entspricht das Dichtungsdesign allen relevanten Vorgaben für Anwendungen in der Getränke- und Lebensmittelindustrie sowie der pharmazeutischen Industrie. Beide verwendeten Werkstoffe zeichnen sich durch eine sehr gute thermische Beständigkeit und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften aus. Zudem erfüllen sie die strengen Anforderungen für den Einsatz in CIP-/SIP-Prozessen.

Standardkonforme Dichtungsmaterialien

Fluoroprene XP ist ein hochfluorierter Werkstoff der speziell für extreme Anwendungen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie entwickelt wurde. Er eignet sich für alle Anwendungen mit Desinfektions- und Reinigungsmitteln, Dampfsterilisationen, hohen Temperaturen (bis +200 °C), hohen Konzentrationen von Fetten und Aromen sowie Speiseölen. Die Kombination einer elastischen Dichtlippe mit einem PTFE-Stützring macht die Lösung extrem druckbeständig, erklärt der Hersteller. Außerdem sind die verwendeten Dichtungsmaterialien konform zur EU (VO) 1935/2004, FDA, USP Chapter 87 und 88 und 3-A-Sanitary-Standards.

Das Resultat der Kombination aus neuer Dichtungsgeometrie und bewährten Werkstoffen ist eine kundenspezifische Dichtungslösung, die auf Basis der Kundenanforderungen innerhalb eines sehr kurzen Entwicklungsprozesses ohne Werkzeugkosten entstand. Nach einem umfangreichen Test der Muster auf dem eigenen Prüfstand, zeigte sich Bardiani Valvole mehr als zufrieden mit dem Ergebnis der Zusammenarbeit.

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