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Kontamination durch Dichtungen!

Ein Schrecken für Betreiber jeder Anlage. Aber wie in den Griff bekommen?

Die hohen hygienischen Anforderungen in der Industrie erfordern zu Recht Reinigungsprozesse, die immer sauberer und schneller vonstattengehen müssen.

Gerne möchte man der Gefahr der Kontamination mit Erhöhung der Temperatur oder auch erhöhter Konzentration der Reinigungsmittel entgegentreten. Nebenbei würde das auch die Reinigungszeit verkürzen und die Anlage wäre früher wieder betriebsbereit – doch wird man von einigen, eigentlich nebensächlichen Bauteilen, heftig ausgebremst: den Dichtungen.

Eine verwirrende Vielfalt von Qualitäten macht einem das Leben schwer. Woher weiß man schon, wann man Werkstoffe wie MVQ-Silikon, NBR, HNBR, FKM, EPDM verwenden soll und warum gibt es eigentlich so viele verschiedene? Diese Gummiteile sind recht weich und neigen bei starker Belastung im Grenzbereich zu starkem Wachstum (Intrusion) in die Rohrleitung, was zu Strömungsverlusten und zu Toträumen führt, die ein zusätzliches Kontaminations-Risiko darstellen.

Elastomer-Dichtung

• ID-Intrusion
• Produktanhäufung
• Bakterienbildung

PTFE wäre doch hier interessant. Es ist nämlich kein Gummi (Elastomer), sondern härteres Plastik (Plastomer) und dazu noch nahezu beständig gegen alle Chemikalien. Diese clevere Idee stirbt jedoch leider mit dem PTFE eigenen, sogenannten Kaltfluss. Werden zu starke Kräfte aufgebracht, fließt es in alle Richtungen davon.

Traditionelles PTFE

• ID-Rezession oder Intrusion
• Produktanhäufung
• Bakterienbildung

Dabei wären Dichtungen doch ein wichtiger Faktor zur Produktivitätssteigerung, unterstützen bei der Erhaltung des Hygienestandards und hätten einen nicht unerheblichen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit einer Anlage.

Was wäre, wenn sich der Kaltfluss von PTFE besiegen ließe?

Garlock hat dies bereits mit seiner Werkstoff-Serie GYLON® erreicht. GYLON® Flachdichtungen haben in der Industrie schon viele kritische Herausforderungen bewältigt. Unter den herkömmlichen Dichtungslösungen finden sich kaum geeignete Materialien, die gegen Säuren und Laugen beständig sind und zusätzlich bei anspruchsvollen Temperaturen und Drücken eingesetzt werden können.

Elastomere versagen in der Regel bei mindestens einer dieser Anforderungen und herkömmliches PTFE wiederum erweist sich wegen des Kaltflusses als ungeeignet. Könnte man also GYLON® auch in anderen Geometrien einsetzten, hätte man die Idee eines Werkstoffes, der für nahezu alle Anwendungen eingesetzt werden kann, wieder zum Leben erweckt.

Über diese Idee haben wir uns Gedanken gemacht, diskutiert und geforscht.

Das Resultat: GYLON BIO-LINE® für Lebensmittelanwendungen sowie GYLON BIO-LINE® PLUS für den Pharmabereich. GYLON® hat sich in intensiven Tests unter schärfsten Bedingungen in beiden Bereichen bewährt und ist ein begehrter Werkstoff geworden, um in Zukunft erhöhter Anlagenverfügbarkeit zu begegnen. Nebenbei gewährleisten die GYLON BIO-LINE® und die GYLON BIO-LINE® PLUS nicht nur sichere und wirtschaftliche Prozesse, sondern tragen auch zu einer bestandsoptimierten Lagerhaltung bei.

Gestoppter Kaltfluss ist gut, doch ist das Problem der Kontamination durch Gummis drastisch verengter Rohrleitungen damit ebenfalls gebannt?

GYLON BIO-LINE® und GYLON BIO-LINE® PLUS zeigen in der Formstabilität eine deutliche Überlegenheit. Dichtungen aus Gummi neigen unter mechanischer Beanspruchung durch Vibration und Fehlausrichtung dazu, aus Verbindungen heraus zu quellen (Extrusion). Extrudierte Gummi-Dichtungen verursachen Toträume, die die Reinigung beeinträchtigen und das Sterilisationsergebnis verschlechtern. Eine Kontaminationsgefahr durch Rückstände auf dem Dichtungsmaterial ist die Folge. GYLON BIO-LINE® und GYLON BIO-LINE® PLUS Dichtungen bleiben auch unter hohen Belastungen flexibel, dicht und zuverlässig bündig mit der Rohrbohrung.

GYLON BIO-PRO^® / GYLON BIO-PRO^® PLUS

• Glatter Innendurchmesser
• Einfache Reinigung
• Dimensionsstabilität

Eine überzogene Behauptung? Schauen Sie sich die Testergebnisse an:

PTFE-DICHTUNGEN: Vorher-Nachher mit 5 Nm Drehmoment

Die in den Abbildungen angegebenen Werte stellen jeweils die Abweichungen der gemessenen Innendurchmesser dar:

• Balken 1 (Farbe 1): Differenz aus ursprünglichem Innendurchmesser der Dichtung und Innendurchmesser der Dichtung nach Montage.
• Balken 2 (Farbe 2): Differenz aus Innendurchmesser der Dichtung nach Montage und Innendurchmesser der Dichtung nach Hitzeeinwirkung im montierten Zustand.
• Balken 3 (Farbe 3): Gemessene Gesamtintrusion der Dichtungen = Intrusions-Montage + Intrusions-Hitzeeinwirkung.

 

Die in den Abbildungen angegebenen Werte stellen jeweils die Abweichungen der gemessenen Innendurchmesser dar:

• Balken 1 (Farbe 1): Differenz aus ursprünglichem Innendurchmesser der Dichtung und Innendurchmesser der Dichtung nach Montage.
• Balken 2 (Farbe 2): Differenz aus Innendurchmesser der Dichtung nach Montage und Innendurchmesser der Dichtung nach Hitzeeinwirkung im montierten Zustand.
• Balken 3 (Farbe 3): Gemessene Gesamtintrusion der Dichtungen = Intrusions-Montage + Intrusions-Hitzeeinwirkung.

Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass GYLON BIO-PRO® PLUS ein vergleichsweise sehr geringes Quellverhalten aufweist. Insbesondere die Gummi-Dichtungen und die PTFE/Gummi-Dichtungen zeigen ein relativ hohes Quellverhalten, sowohl nach der Montage bei Raumtemperatur als auch nach Hitzeeinwirkung.

Dabei wurde nicht beachtet, dass auch häufig z.B. durch Pumpen verursachte Vibrationen zu einer Lockerung der Dichtverbindung und damit zu einer Undichtheit führen können. Ein weiteres Nachziehen der Verbindung erzeugt zusätzliche Extrusion des Gummis in die Rohrleitung.

Sinkt die Temperatur (Abfahren der Anlage) und zieht sich der Gummi in Folge zusammen, wird er dabei abgerissen. Gummi-Bröckchen metastasieren dann durch die gesamte Anlage. Kontamination bei hohem Ersatzbedarf von Dichtungen ist die Folge.

Möchten Sie in Ihrer Anlage nicht ebenfalls kontaminationsfrei und zukunftssicher arbeiten?

Tri-Clamp, Milchrohr und Aseptik-Dichtungen aus GYLON BIO-LINE® und GYLON BIO-LINE® PLUS Serie sind bei Garlock erhältlich und sind in allen gängigen Normabmessungen lieferbar (DIN 36676; ISO 2852; BS 4825; ASME-BPE). Nebenbei wird deren Leistungen zertifiziert und konform mit EC 1935/2004, EC 10/2011, USP Class VI, FDA usw. unterstützt.

GYLON BIO-LINE® und GYLON BIO-LINE® PLUS – eine saubere Sache.