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DER KONSTRUKTEUR 3/2018

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HYGIENIC DESIGN SAUBERE

HYGIENIC DESIGN SAUBERE SERVOTECHNIK Welche Anforderungen müssen Servo- Antriebssysteme in Steril- und Nassbereichen von Produktions- und Verpackungsanlagen erfüllen? Warum finden solche Systeme einen stetig wachsenden Markt, und wie reagiert ein Antriebstechnikanbieter darauf? Antworten finden Sie im folgenden Beitrag. 01 SPECIAL In der elektrischen Antriebstechnik gehört die Wittenstein SE zu den Pionieren im Bereich Hygienic Design. Bereits auf der Hannover Messe 2013 hat das Tochterunternehmen Wittenstein Alpha mit der Produktfamilie HDV die weltweit ersten, von der EHEDG zertifizierten, spielarmen Planetengetriebe im Hygienic Design präsentiert. Seitdem hat sich die Baureihe im Umfeld der Lebensmittelverarbeitung, der Getränkeabfüllung oder der Herstellung pharmazeutischer Produkte erfolgreich etabliert. WACHSTUMSMARKT FÜR DIE ANTRIEBSTECHNIK Verantwortlich für die verstärkte Nachfrage nach hygienegerechter Servoantriebstechnik sind die sich wandelnden Verbrauchergewohnheiten und auch der demographische Wandel. Diese führen zu einer stärker individualisierten Nachfrage, beispielsweise in Form unterschiedlicher Packungsgrößen für Singleund Familienhaushalte, einem zunehmenden Angebot an Convenience- wie auch an Bio-Produkten oder einem stetig steigenden Spektrum portionsverpackter Lebensmittel. Nachgefragt werden zudem immer hochwertigere Produkte, gerne auch mit längerer Haltbarkeit. Gleichzeitig setzen sich bei der Auslegung von Maschinen verstärkt offene Maschinenkonzepte durch. Bislang wurden nicht hygienegerechte Antriebseinheiten – um sie vor der Bildung von Keimen und Mikroorganismen nach einem Produktaustritt oder der Nassreinigung zu schützen – eingehaust oder sogar gekapselt. Heute fordern die Maschinenbauer hygienegerechte Komponenten, die sich ohne zusätzliche konstruktive Maßnahmen auf einfache Weise integrieren und warten lassen. Dies hat sowohl technische als auch wirtschaftliche Gründe. So ist das Einhausen von Antrieben als Schutz vor einer eventuellen Kontamination trügerisch. Es können sich unter einer Abdeckung unbemerkt Feuchtigkeitsnebel, Ablagerungen und Schmutznester Autor: Carolin Ank, Wittenstein Cyber Motor GmbH, Manuel Peter, Wittenstein Alpha GmbH, Igersheim 03 02 LIVE@ bilden. Zudem besteht das Risiko, dass Reinigungsdämpfe in das Schutzgehäuse eindringen und zu Korrosionsbildung an den Antriebskomponenten führen. Die im Betrieb zusätzlich entstehende Stauwärme unter der Einhausung birgt langfristig die Gefahr von Lagerschäden und Leckagen. Dies kann zu einer verkürzten Lebensdauer der Antriebe und somit einer geringeren Anlagenverfügbarkeit führen. Darüber hinaus stellen die Fertigung einer Einhausung und ihr Montageaufwand für den Maschinenbauer einen vermeidbaren Kostenfaktor dar. Schließlich kommt bei der Abnahme der Maschine erschwerend hinzu, dass eine solche Schutzlösung, die unter Hygienegesichtspunkten nicht zertifizierbar ist, einen erheblichen Mehraufwand generiert, wenn sie in eine durchgängig im Hygienic Design ausgeführte Anlage integriert werden soll. 44 DER KONSTRUKTEUR 3/2018

HYGIENIC DESIGN NORMEN, RICHTLINIEN UND EMPFEHLUNGEN 01 Im Hygienic Design: das spielarme Planetengetriebe HDV 02 ... das Planetengetriebe HDP+ mit Abtriebsflansch 03 ... und Servomotoren der Cyber-Dynamic-Line „BISHERIGE MASCHI- NENKONZEPTE FÜR DEN HYGIENEBEREICH SIND IM WANDEL“ Carolin Ank, Produktmanagerin, Wittenstein Cyber Motor GmbH Hygienegerechte, integrations- und wartungsfreundliche Antriebstechnik im Hygienic Design wird für den Maschinenhersteller zum Verkaufsargument – vor allem dann, wenn die Servoantriebe wie bei Wittenstein durch ihre Leistungsmerkmale eine hohe Präzision und Produktivität der gesamten Maschine oder Anlage gewährleisten. www.DerKonstrukteur.de Die gerätetechnischen Anforderungen an ein hygienegerechtes Design sind vielschichtig und folgen einer Reihe von Normen, Richtlinien und gesetzlichen Vorgaben. So legt zum einen die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG wichtige Grundlagen hinsichtlich der Notwendigkeit und der Ausgestaltung des hygienischen Designs von Maschinen- und Automatisierungskomponenten. Unbedingt zu beachten sind zudem die Empfehlungen bzw. Vorgaben der EHEDG. Schließlich geben eine Reihe relevanter Normen, Richtlinien und gesetzliche Vorgaben den rechtlichen Rahmen für die Entwicklung und Inverkehrbringung hygienegerechter Produkte vor. Bereits bei der Entwicklung von Hygienic-Design-Produkten greifen z. B. die Gestaltungsanforderungen, wie sie in der B-Norm DIN EN ISO 14159:2008-07 für Maschinen mit Hygienerisiken generell und in der C-Norm DIN EN 1672-2: 2005+A1 speziell für Nahrungsmittelmaschinen festgelegt sind. Die gesetzlichen, hygienerechtlichen Vorgaben, die neben der Maschinenrichtlinie und den EHEDG-Empfehlungen bei der Markteinführung und Inverkehrbringung von Produkten maßgeblich sind, sind die VO 1935/2004/EG über Materialien und Gegenstände, die bestimmungsgemäß mit Lebensmitteln in Berührung kommen. Bei allen Antriebslösungen von Wittenstein im Hygienic Design sind die außenliegenden Gehäuseoberflächen, die unter Umständen mit Produktaustritt oder mit Reinigungs- oder Desinfektionsmedien in Berührung kommen können, im extrem widerstandsfähigen IM ANLAGENBETRIEB ZEICHNEN SICH DIE SERVOANTRIEBE IM HYGIENIC DESIGN DURCH EINE HOHE DYNAMIK UND PRÄZISION AUS Edelstahl 1.4404 / AISI 316L ausgeführt. Durch entsprechende Bearbeitung des Edelstahls wird die Rauheit auf mindestens Ra < 0,8 µm reduziert – und die Oberfläche dadurch nahezu spiegelglatt. Auch die in Getrieben eingesetzten Dichtungsmaterialien – PTFE am Abtrieb der Getriebe, Dichtringe am Deckel aus PUR, O-Ringe zwischen Motor und Getriebe aus Fluoropren sowie thermoplastisches Polyurethan (TPU) in Kabelverschraubungen – entsprechen den Anforderungen der EHEDG und auch der FDA an das Hygienic Design. Neben der Materialauswahl kommt es auch auf eine besondere konstruktive Auslegung an. So dürfen die Gehäuse keine mechanischen Übergänge, Spalten, Vertiefungen, herausstehenden Verschraubungen, Hinterschnitte oder Toträume aufweisen, in denen sich Bakterien oder Mikroorganismen einnisten könnten. Kanten sollten glatt und abgerundet ausgeführt sein sowie einen Mindest-Rundungsradius von 3 mm aufweisen. Zudem gilt es, horizontale Flächen zu vermeiden, die ein vollständiges Robuste Sensoren für Hygiene-Anwendungen Weg, Winkel und Neigung messen • Edelstahlgehäuse für hygienegerechte Reinigung • Langzeitdicht durch patentierte Versiegelung • Magnetische, verschleißfreie Messverfahren • Beständig gegen hohe Temperaturschwankungen • Lasergeschweißt, hermetisch dicht • Schutzart bis IP68/IP69 ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH Tel. +49 8123 986-0 www.asm-sensor.de

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