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Aufgabe war es, eine kostengünstige, hygienische Dichtungslösung zu entwickeln, die die Edelstahlkomponenten des neuen Röhrenwärmetauschers miteinander verbindet. Röhrenwärmetauscher kommen in den Prozesslinien der Lebensmittelindustrie überall dort zum Einsatz, wo flüssige Produkte mit unterschiedlichen Viskositäten und Feststoffanteilen für eine bessere Haltbarkeit erhitzt werden sollen. Um das Produkt nicht zu verunreinigen, müssen alle produktberührenden Komponenten des neuen Röhrenwärmetauschers anspruchsvolle branchenspezifische Anforderungen erfüllen. Dazu zählen neben den Hygienic Design Standards gesetzliche Vorschriften wie FDA, EG (VO) 1935/2004 und 3-A® Sanitary Standards. 

Bis zur Serienreife der neuen Dichtungslösung hatten die Entwickler von Freudenberg Sealing Technologies und Tetra Pak noch weitere  Herausforderungen zu meistern: Der Dichtungswerkstoff muss nicht nur beständig gegen CIP-/SIP-Medien (Cleaning in Place / Sterilization in Place) sein, sondern einen breiten Temperaturbereich mit besonders hohen Temperaturen abdecken und gleichzeitig für eine lange Betriebsdauer ausgelegt sein.

Von der Modellierung über den Prototypenbau bis zur Serienreife

Von den Forschungs- , Entwicklungs- und Produktionskapazitäten überzeugt, wandte sich Tetra Pak an Freudenberg, um eine kostengünstige Dichtungslösung zu entwickeln, die diesen Anforderungen genügt.

Dank der eigens entwickelten FEM-Modelle war es möglich, die Lebensdauer der neuen Dichtung schon vorab zu bestimmen und das Dichtungsdesign zu optimieren. Das CNC-Drehen von Prototypen mit dem Freudenberg Xpress® Service machte eine Werkzeugproduktion überflüssig, wodurch Zeit und Kosten gespart werden konnten. Herausforderungen wie etwa hohe Temperaturen, die sich in der FEM-Analyse als sehr komplex darstellten, meisterten die Teams durch die enge Zusammenarbeit gemeinsam.

Leistungsstarke Werkstoffe für lebensmittelkonforme Anwendungen

Ein ausschlaggebender Punkt war dabei die Wahl der geeigneten Dichtungsmaterialien. Die beiden eingesetzten Werkstoffe 70 EPDM 291 und 75 Fluoroprene® XP 40 entsprechen den Anforderungen der FDA, EG (VO) 1935/2004, NSF 51 und den 3-A^® Sanitary Standards. Darüber hinaus sind sie bestens für die Reinigung in CIP-/SIP-Prozessen optimiert. Beide Werkstoffe decken einen breiten Temperaturbereich ab: 70 EPDM 291 zwischen -40 °C und +150 °C, 75 Fluoroprene® XP 40 zwischen -15 °C und +200 °C.

Design und Performance der Neuentwicklung optimierten die Entwickler immer weiter, bis alle Anforderungen erfüllt waren, sodass die Röhrenmodule den aktuellen EHEDG-Richtlinien entspricht und als bisher einzige auf dem Markt die entsprechende Zulassung erhielt.

„Wir sind stolz darauf, dass wir mit unserer Dichtungslösung, die auf unserer umfassenden Entwicklungs- und Materialexpertise basiert, dazu beitragen können, die Produktion von Lebensmitteln sicherer zu machen“, erläutert Mats Harrysson, Key Account Manager Global Process Industry bei Freudenberg Sealing Technologies.