Nudelproduktionsanlagen-Steckverbinder aus einer Kupferlegierung

Anschlusstechnik für Nudelproduktionsanlagen

Lapp-Steckverbinder aus einer Kupferlegierung

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Das Stuttgarter Familienunternehmen Lapp bietet integrierte Lösungen im Bereich der Kabel- und Verbindungstechnologie und wird zunehmend als Problemlöser angefragt. Eigens für die jeweiligen Anwender entwickelt das Unternehmen maßgeschneiderte Lösungen. So wurden kürzlich für einen Hersteller von Nudelproduktionsanlagen Steckverbinder aus einer speziellen Kupferlegierung entwickelt.

Inhaltsverzeichnis

1. Kupferlegierung als Alternative
2. Konzeption nach Hygienic Design

 

Damit Nudeln haltbar werden, müssen sie gut trocknen. So mancher Pasta-Hersteller nutzt hierfür einen 6 m hohen und 20 m langen Trocknungsraum, in dem beispielsweise Spaghetti und Tagliatelle auf Bügeln aufgehängt werden. Mit heißer Luft bei 100 bis 130 °C wird den Nudeln dann im Schnitt etwa drei Stunden lang die Feuchtigkeit entzogen. Für das gleichmäßige Bad in heißer Luft sorgen Ventilatoren an der Decke. Bisher wurden deren Antriebe fest verdrahtet, also blanke Leiterenden in Klemmen geschraubt. Das hatte allerdings einige Nachteile: Zum einen dauerte das Anschließen jedes Ventilators auch für versierte Elektriker einige Minuten – weniger versierte brauchten noch länger und es bestand Verwechslungsgefahr bei den Adern. Zum anderen war der Zeitaufwand für Wartungen oder den Austausch bei Ausfällen besonders hoch. Immerhin bedeutet eine Stunde Stillstand in einer großen Trocknungsanlage einen Produktionsverlust von mehreren Tonnen Nudeln.

Aus diesen Gründen hat sich ein weltweit führender Anbieter von Anlagen zur Nudel-Herstellung entschlossen, die Anschlussleitungen für die Ventilatoren nicht mehr fest zu verdrahten, sondern sie steckbar zu machen. Ziel war es, dass bei der kommenden Anlagengeneration die Ventilatoren korrekt und schnell angeschlossen werden können und auch der Austausch schneller möglich ist. Herkömmliche Steckverbinder waren jedoch nicht geeignet: Der erste Versuch mit Standardprodukten schlug fehl, da sie den chemischen und thermischen Belastungen auf Dauer nicht stand hielten. Zwar ist hier, anders als bei vielen anderen Anwendungen in der Lebensmittelindustrie, eine Beständigkeit gegen aggressive Reinigungsmittel nicht erforderlich, doch die Nudeln dampfen während des Trocknens Milchsäure aus, die Oberflächen angreifen kann. Davor konnten die einfachen Steckverbinder mit Gehäusen aus Zinkdruckguss auch durch vermeintlich schützende Beschichtungen nicht bewahrt werden, da früher oder später jede Beschichtung unterwandert wird.

Kupferlegierung als Alternative

Deshalb machte sich der Hersteller auf die Suche nach einem Lieferanten, der für diese Anwendung geeignete Steckverbinder anbietet. Er wurde mit Lapp bei einem Anbieter von integrierten Verbindungslösungen fündig – geeignete Steckverbinder gab es allerdings nicht als Standardprodukt. Um eine optimale Lösung zu finden, wurden Ingenieure des Lösungsanbieters deshalb zu einem Nudelhersteller vor Ort eingeladen, um dessen Trocknungsanlage im Betrieb zu besichtigen und Vorschläge für ein neues Verbindungssystem für die Ventilatoren zu erarbeiten. Der Hersteller von Nudelproduktionsanlagen wünschte sich für die Steckverbindungen eine pragmatische Lösung: Sie sollte robust genug sein, um die feuchte, saure Wärme in der Anlage zu überstehen und dennoch nicht zu teuer. Damit fielen einerseits, wie bereits erwähnt, Standardlösungen weg, da sie nicht haltbar genug waren, und Stecker aus Edelstahl waren andererseits in der Herstellung zu aufwändig und zu preisintensiv. Die Lapp-Ingenieure entwickelten deshalb mit einer speziellen Kupferlegierung eine dritte Alternative. Sie hält den geforderten Temperaturen stand und ist dennoch relativ einfach maschinell bearbeitbar, sodass die Kosten für den Steckverbinder nicht wesentlich über denen eines Standardprodukts liegen. Zudem kommen sie nicht direkt mit den Nudeln in Kontakt, sodass kein FDA-zugelassenes Material verwendet werden muss. Darüber hinaus werden die Steckverbinder weder mit Wasser noch mit chemischen Reinigungsmitteln traktiert, sondern ausschließlich mechanisch gereinigt.

Im Prinzip wäre auch ein Steckergehäuse aus Kunststoff eine denkbare und chemisch beständige Alternative gewesen. Allerdings bieten sie ohne eine Beschichtung keine Barriere gegen elektromagnetische Strahlung. Und da eine weitere Vorgabe des Herstellers war, dass die Motoren künftig drehzahlgesteuert sein sollten, waren abgeschirmte Leitungen erforderlich. Die meisten Kunststoffe bieten außerdem nicht die geforderte mechanische Stabilität, die notwendig ist, um nach mehreren Jahren im Einsatz die notwendige Dichtigkeit zu gewährleisten. Somit stellt die verwendete Kupferlegierung einen idealen Kompromiss dar, da sie der chemischen Beanspruchung durch die Milchsäure auf Dauer bei guten EMV-Eigenschaften widersteht, und auch die mechanische Stabilität ist gegeben. Des Weiteren sind die Steckverbinder zwar etwas teurer als ein Standardprodukt, aber dennoch deutlich günstiger als die Alternative aus Edelstahl. „Gemeinsam mit dem Kunden haben wir das Stecksystem entwickelt und ein Jahr lang ausführlich getestet. Bei der Nahrungsmittelproduktion muss jede Eventualität beachtet und geprüft werden“, sagt Joachim Strobel, Produktmanager für Epic-Stecksysteme bei Lapp.

Konzeption nach Hygienic Design

Damit sich kein Mehlstaub auf dem Epic-Steckverbinder absetzen kann, ist dieser nach den Prinzipien des Hygienic Design mit möglichst wenig Ecken und Kanten konzipiert. Die Kupferlegierung bietet dabei direkt eine sehr glatte Oberfläche – auch ohne Beschichtung. Edelstahl hingegen ist relativ rau und wird nur durch aufwändige Nachbearbeitungen glatt. Da zudem auch das Kabel die mechanische Belastung, die Milchsäure sowie die Hitze aushalten muss, wurden für die Anwendung im Trocknungsraum statt Standardkabeln Silikonleitungen von Lapp verwendet. Diese sind gegen pflanzliche sowie tierische Öle und Fette beständig und für Temperaturen bis 180 °C geeignet. Um Fehler bei der Montage auszuschließen, empfahl der Anbieter von integrierten Verbindungslösungen außerdem die Verwendung von vorkonfektionierten Leitungen und Steckern. Abschließend wurde für die Dichtungen im Steckverbinder mit Fluorkautschuk (FKM) ein hochwertiger Dichtungskunststoff verwendet.

Der Anlagenhersteller hat dem Steckverbinder mit der patentierten Steckergeometrie inzwischen auch die technische Freigabe erteilt. Er wird somit bei der kommenden Generation der Trocknungsanlagen an den Ventilatoren eingesetzt. „Das Steckverbinder-Konzept hat Potenzial für weitere Anwendungen in der Lebensmittelbranche. Auch Edelstahl-Varianten sind denkbar“, ergänzt Joachim Strobel. ik

www.lappkabel.de

Weitere Informationen zu den Epic Industriesteckverbindern von Lapp:

hier.pro/nA1Pv

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