Die Experten für Hygienische Messtechnik
Hygienische Druck- und Temperaturmesstechnik für die Prozessindustrie
In Branchen wie Pharma, Food und Biotechnologie spielen hygienische Prozesse eine entscheidende Rolle, da die Produkte direkt oder indirekt Einfluss auf die Gesundheit der Menschen nehmen. Daher sind strenge Regeln in puncto Hygiene unerlässlich. Entscheidend ist hier eine gute Reinigbarkeit, die durch hochwertige Oberflächen sowie durch die Vermeidung von Toträumen oder Unregelmäßigkeiten in den Oberflächen erreicht wird.
Warum Labom?
- Entwicklung individueller Lösungen für ungewöhnliche Messaufgaben
- Neben Standardgeräten liegt ein Schwerpunkt auf maßgeschneiderten Messgeräten
- Entwicklung, Produktion und Vertrieb am Hauptsitz in Hude vereint
- Kurze Kommunikationswege ermöglichen schnelle Abstimmungen
- Flexible Fertigung durch Lagerhaltung und hohe Fertigungstiefe, auch bei kleinen Stückzahlen möglich
.
Welche Rolle spielt das Design von Oberflächen?
Oberflächen spielen eine entscheidene Rolle. Von besonderer Wichtigkeit ist es, dass das Design der Prozessanschlüsse frei von Toträumen wie Ecken, Kanten oder Spalten ist, damit nach dem Reinigunsprozess keine Produktreste zurückbleiben können. Das lässt sich neben der Verwendung von korrosionsbeständigem Edelstahl am besten durch möglichst fehlerfreie Oberflächen mit geringer Rauigkeit, die bündige Ankopplung von Komponenten, die Verwendung geeigneter Dichtungsmaterialien und -geometrien sowie einer selbstentleerenden Konstruktion der Messgeräte erreichen.
Glatte Oberflächen
Die Struktur und Rauheit einer Oberfläche ist ein entscheidender Faktor für die Reinigung von Schmutz und Mikroorganismen. Nur eine fehlerfreie Oberfläche ohne Kratzer, Poren, Spalten und Risse lässt sich mit automatisierten Verfahren reinigen und sterilisieren.
Unsere Laserschweißnähte haben generell eine geringe Rauheit. Allgemein ist ein Mittelwert von Ra < 0,8 μm auf glatten Flächen und in Schweißnahtbereichen ausreichend. Unterhalb Ra=0,4 μm ist nicht mit einer besseren Reinigbarkeit zu rechnen. Labom-Geräte in Hygieneausführung werden in produktberührten Bereichen mit nebenstehenden Oberflächenrauheitsklassen geliefert. Elektropolieren verbessert nicht zwingend die Rauheit, jedoch wird eine homogene Passivschicht mit geringerer Adhäsionskraft für Schmutz erzeugt.
Oberflächen von Drehteilen
und Membranen
nach ASME BPE SFx
| Code | HY ≤ SF3 | HY06 ≤ SF1 | HY04 ≤ SF4 |
| Drehteile | Ra ≤ 0,76 μm | Ra ≤ 0,51 μm | Ra ≤ 0,38 μm + E-poliert |
| Membranfolie | Ra ≤ 0,38 μm | Ra ≤ 0,38 μm | Ra ≤ 0,38 μm + E-poliert |
| Schweißnaht | Ra ≤ 0,76 μm | Ra ≤ 0,76 μm | Ra ≤ 0,76 μm + E-poliert |
Individuelle Beratung
Unverbindlich und persönlich. Wir verstehen uns als enger Partner und finden mit Ihnen zusammen die optimale Messlösung für Ihre Anforderung.
Hygienische und aseptische Anwendungen
Neben Standardlösungen nach Norm realisiert Labom auch Herstellerspezifikationen und individuelle Kundenlösungen. Entsprechend der Grundsätze des Hygienic Designs garantiert das Unternehmen dabei eine gute Reinigbarkeit, hohe Zuverlässigkeit und keinerlei Beeinflussung des Produktes. Diese hohe hygienische Qualität erreicht Labom durch die Vermeidung von konstruktiven Toträumen, Spalten und Kanten, die Auswahl geeigneter Materialien sowie die Schaffung von Oberflächen mit geringer Rauheit. In Bezug auf die konstruktive Gestaltung sind außerdem eine bündige Ankopplung von Komponenten und eine selbstentleerende Konstruktion erforderlich bzw. hilfreich. Auf Kundenwunsch kann durch Elektropolieren eine noch höhere Oberflächengüte erzielt werden. Auch andere Branchen können von diesen speziellen Bauformen profitieren. Eine Spalt- und Totraumfreiheit ist z. B. auch in der Lackindustrie gefordert, um die Reinigungszyklen zwischen Farbwechseln zu minimieren.
Anforderungen an das Hygenic Design
Hygienische Anschlüsse
Eine Reihe von Labom-Druckmittlern wurde durch die European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) als geeignet für SIP- und CIP-Anwendungen zertifiziert. Die Zertifizierung umfasst die Ausführungen nach DIN 11864 als Flansch-, Clamp- oder Schraubanschluss, Varivent® sowie NEUMO BioConnect®-Druckmittler. Darüber hinaus stehen für Anwendungen mit weniger strengen Anforderungen eine Vielzahl von weiteren Clamp-Anschlüssen oder Lösungen mit Überwurfmutter zur Verfügung.
Übertragungsflüssigkeiten
Als spezialisierter Hersteller von Druckmittlern für hygienische und aseptische Prozesse verwendet Labom standardmäßig eine Druckübertraungsflüssigkeit, die den international anerkannten Hygienestandards der FDA (Food and Drug Administration) entspricht. Für Sonderanwendungen stehen weitere hygienekonforme Druckübertragungsflüssigkeiten zur Verfügung, darunter medizinische Weiß-Öl, VE-Wasser sowie Wasser-Glyzerin-Gemisch.
Passende Produkte
Zertifizierungstypen der EHDG
TYP EL – Bauteile, die mit Flüssigkeiten gereinigt werden
| EL Class I | Bauteile für geschlossene Prozesse: cleaning-in-place (CIP) ohne Demontage |
| EL Class I AUX | Bauteile in offenen Prozessen, Reinigung ohne Demontage |
| EL Class II | Bauteile für geschlossene oder offene Prozesse, nach Demontage |
| EL Aseptic Class I | Bauteile für geschlossene Prozesse: cleaning-in-place (CIP) ohne Demontage, Dampf sterilisierbar und Durchdringungsfest gegenüber Bakterien |
| EL Aseptic Class II | Bauteile für geschlossene Prozesse nach Demontage, Dampf sterilisierbar und Durchdringungsfest gegenüber Bakterien nach Wiederzusammenbau |
TYP ED – Bauteile, die ausschließlich trocken gereinigt werden
| ED Class I | Bauteile für geschlossene Prozesse ohne Demontage |
| ED Class II | Bauteile für geschlossene oder offene Prozesse nach Demontage |
Individuelle Beratung
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Das einfache und sichere Trennen von Druckmittlersystemen
Beim Austauschen oder Kalibrieren von Messgeräten müssen in der Regel Messgerät inklusive Prozessanschluss ausgebaut werden. Damit wird der Prozess nicht nur unterbrochen, sondern auch geöffnet, und es ist oft ein kompliziertes, zeit- und kostenaufwändiges Verfahren – insbesondere bei hygienischen Prozessen und Prozessen mit toxischen oder empfindlichen Stoffen wie in der Pharmaindustrie, oder bei besonders komplexen Anlagen, wie etwa in der Chemie.
Verschweißt zwischen Messgerät und Prozessanschluss erleichtert die Schnellkupplung ganz besonders das Handling bei der Montage von Messsystemen mit Fernleitung, u.a. an Behältern mit großen Höhen, bei Platzmangel und schwer zugänglichen Anlagen.
Die REconnect Schnellkupplung
Highlights
- Sicheres und leckagefreies Trennen und Verbinden von Druckmittlersystemen, vielfach wiederholbar
- Kein Verschieben von Ölvolumen, kein Ölverlust oder Lufteintrag
- Messgeräteaustausch oder Kalibrierung ohne Öffnen des Prozesses
- Autoklavierbar
- Silikonfrei
- Vakuumfest
- Bedienbar durch abnehmbaren Verbindungsbügel
- Anlage direkt wieder in Betrieb nehmbar
- Kombinierbar mit einer Vielzahl von Labom Messgeräten und Druckmittlern
Die Druckmittler-Prüfvorrichtung
Für das Austauschen, Kalibrieren und Prüfen von Messsystemen muss bei vielen Anlagen der Prozess unterbrochen und geöffnet werden, um das Messgerät samt Prozessanschluss auszubauen.. Das bedeutet nicht nur einen deutlichen Zeit- und Kostenaufwand, sondern ist auch eine potenzielle Fehler- und Gefahrenquelle.
Die Druckmittler-Prüfvorrichtung ermöglicht eine unkomplizierte Prüfung von Druckmittlern ohne Öffnen des Prozesses. Dabei werden das in der Anlage verbaute Messgerät und der Druckmittler mittels der REconnect Schnellkupplung voneinander getrennt, um dann den in der Anlage befindlichen Druckmittler mit der Prüfvorrichtung zu verbinden und zu testen.
Highlights
- Verfahren zur Kalibrierung / Prüfung eines Druckmesssystems
ein Öffnen des Prozesses - Anlage ohne Reinigung und Dichtigkeitstest direkt wieder in Betrieb nehmbar
- Trennen von Druckmittler und Messgerät mittels REconnect Schnellkupplung
- Verbinden des Druckmittlers mit Prüfvorrichtung mittels REconnect Schnellkupplung
- Kalibrierung des Druckmittlers durch Verändern des Volumens im Druckmittler
- Erkennung von Deformation und Beschädigung der Membran
- Löcher in der Membran
- Hinweis auf Belag oder Verformung der Membran
- Korrosion an der Membran
Temperaturmessumformer GV4
Mit Funktionspaket Selbstüberwachung
Regelmäßige Kalibrierungen von Temperaturmessstellen werden besonders in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie gefordert und bedeuten häufig ein Öffnen des Prozesses. Hinzu kommt die Unsicherheit einer nicht erkannten Drift zwischen den Kalibrierzyklen.
Eine Lösung bietet hier der Temperaturmessumformer GV4 MiniTherm, optional ausgestattet mit dem Funktionspaket Selbstüberwachung. Die Temperaturmessung erfolgt über zwei Pt100, deren Besonderheit darin besteht, dass aufgrund ihres physikalischen Aufbaus ein entgegengesetztes Driftverhalten sichergestellt ist. Mit jedem Messwert erfolgt eine kontinuierliche Kontrolle des Signalunterschieds (ΔR), so dass das Überschreiten eines Schwellenwertes (ΔRS) direkt festgestellt werden kann und die Driftwarnung ausgelöst wird.
Clamp-on Technologie
Die Alternative zu invasiven Temperaturmessverfahren
Die Clamp-on Technologie wird zur Temperaturüberwachung und Prozesssteuerung vor allem in der Steriltechnik eingesetzt. Die Temperaturmessung erfolgt durch einfache und schnelle Montage an jedes vorhandene Rohrleitungssystem. Eine Unterbrechung der Rohrleitung
oder eine Schweißung ist nicht erforderlich.
- Patentiertes Messsystem zur hygienegerechten Temperaturmessung ohne Messstoff berührung
- Messeinsatz rekalibrierfähig und auswechselbar
- Hohe Messgenauigkeit, schnelle Ansprechzeit
- System auch nachträglich montierbar
Individuelle Beratung
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Merkmale aseptischer Prozessanschlüsse
- Selbstzentrierend durch zylindrische Führung erzeugt spaltfreie Abdichtung an der Rohrinnenseite
- Metallischer Anschlag gewährleistet definierte Pressung der Dichtung
- Raum für thermisch bedingte Ausdehnung der Dichtung zur prozessabgewandten Seite
Keine Spalten und Kanten
Die Bauweise macht den Unterschied: Bei der Zielsetzung, dass Anlagen und Apparate den Zweck erfüllen, für den sie ursprünglich konstruiert wurden, können mitunter hygienische Erfordernisse mit funktionellen Notwendigkeiten kollidieren. Es sollte keine Spalten und Kanten geben, doch gleichzeitig muss eine optimale Funktion der Geräte erreicht werden. Bei der Suche nach einem akzeptablen Kompromiss hat die Hygienesicherheit immer Priorität. Labom verfügt über viel Erfahrung in der Prozessindustrie und bietet eine Vielzahl von hygienischen oder auch aseptischen Prozessanschlüssen an.
Keine Toträume
Toträume entstehen beispielsweise durch abrupte Durchmesseränderungen oder blinde Rohrenden. Eine hygienegerechte Gestaltung von Messstellen sollte auf die Vermeidung von Toträumen abzielen, da diese zu Problemen bei der Reinigung führen können. Prinzipiell gilt die Regel: Je höher die Fließgeschwindigkeit eines Reinigungsmittels, desto besser das Ergebnis.
Für einen optimalen Durchfluss müssen bessere Lösungen für die örtliche Geometrie gewählt werden. Im Idealfall gibt es keinerlei Toträume.
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Hygienische Anwendungen
Laboms besondere Kompetenz in diesem Umfeld spiegeln erfolgreiche kundenspezifische Lösungen für anspruchsvolle Einsatzbereiche in hygienischen und aseptischen Anwendungen wider: Totraumfreie Konstruktionen, hygienegerechte Oberflächen sowie eine große Vielfalt an aspetischen Anschlüssen stehen zur Verfügung. Labom setzt hierzu auf clevere Technik – zum Beispiel auf extrem volumenreduzierte Druckkammern, die den Temperaturfehler um ein Vielfaches reduzieren.
Abrasive Medien
Für den Einsatz in stark abrasiven Medien hat Labom Einschraubdruckmittler mit gummierter Membran entwickelt. Die Gummierung sorgt für eine längere Lebensdauer der Membran bei Druckmessungen in Bereichen, in denen Feststoffe im Medium vorkommen können, also z. B. im Bergbau oder bei der Messung von Schlamm oder Flugasche.
Aggresive Medien
Für den Einsatz in der Wehrtechnik hat Labom besonders robuste Druckmittler komplett aus Titan entwickelt, die auch zur Messung von stark oxidierend wirkenden oder chloridreichen Lösungen und Supensionen eingesetzt werden.
Single-Use-Systeme
Bei vielen anderen Messaufgaben liegt die Herausforderung weniger in extremen Umgebungsbedingungen und Messwerten, sondern eher im Detail. So kommen in der Pharmaindustrie neben Prozessbehältern aus Edelstahl inzwischen auch sogenannte "Disposable systems" zum Einsatz. In diesen "Wegwerf-Anlagen" wird der Prozessdruck von flexiblen Kunststofftüten erfasst, in denen das Medium hergestellt wird. Für diese anspruchsvolle Herausforderung hat Labom einen Flachdruckmittler mit spezieller Membrangeometrie entwickelt.
Invasive Temperaturmessung
Temperaturmessungen zählen zu den häufigsten Messaufgaben in pharmazeutischen Anlagen, zur Überwachung und Steuerung des Produktionsprozesses als auch der Anlagensterilisation mittels Sattdampf (SIP).
Invasive Anschlüsse
- Gewindeanschluss konisch, metallisch dichtend
- Nutüberwurfmutter nach DIN 11851
- Clamp DIN 32676
- Clamp ISO 2852
- Tri Clamp
- Varivent Schnellverschluss
- Ingoldstutzen
- Neumo BioConnect
- Aseptikverbindungen
- Dichtungsfreie HYGIENIC Anschlüsse
- Weitere auf Anfrage
Bei der In-Process Kalibrierung sind die Messgeräte so ausgeführt, dass der Vergleich von Messgerät und Messnormal im Prozess erfolgen kann. Das zertifizierte Messnormal wird dazu in eine spezielle Kalibrieröffnung im Gerät eingeführt.
- Turnusmäßige Überwachung und Überprüfung von mehreren Messstellen
- Stillstandszeiten signifikant senken
- Kein Ausbauen der Temperatursensoren
Der Referenzfühler wird zur Kalibrierung von Widerstandsthermometern für eine In-Process Kalibrierung eingesetzt. Hierfür ist ein spezieller Messeinsatz mit Prüfrohr erforderlich. Auf diesem Wege ist eine Kalibrierung des eingebauten Widerstandsthermometers ohne Ausbau des Messeinsatzes möglich.
Nicht-Invasive Temperaturmesstechnik
Bei besonders kleinen Rohrdurchmessern stellt eine in den Prozess hineinragende Fühlerspitze eine signifikante Fließbehinderung dar. Hier kann die Messung der Rohroberfläche gerade für pharmazeutische Messaufgaben die Lösung sein: ohne Eingriff in den Prozess und ohne Hygienerisiken. Alternativ kann ein Rohrfühler in die Leitung integriert werden.
Nicht-Invasive Anschlüsse Rohrfühler:
- Lebensmittelrohrverschraubung DIN 11851
- Gewindestutzen IDF ISO 2853
- Clamp-Stutzen nach ISO 2852
Clamp-on Messgeräte mit diversen Spannelementen:
- Spannblock (für Rohr-Ø 4…57 mm)
- Spannband (für Rohr-Ø 10…300 mm)
- Spannbügel (für Rohr-Ø 4…17,2 mm)
Die richtigen Werkstoffe
Rostfreier Edelstahl
Edelstahl bietet einen hervorragenden Korrosionsschutz unter den Prozessbedingungen der Anwendungen für Food, Pharma und Biotechnologie. Die Auswahl des geeigneten Edelstahls für die jeweilige Anwendung hängt wesentlich von der Korrosivität des Prozesses und den Reinigungsmitteln ab. Zusätzlich relevant sind auch Beanspruchung, Bearbeit- und Formbarkeit, Schweißbarkeit, Härte und Kosten. (Siehe dazu auch EHEDG-Empfehlung über Konstruktionswerkstoffe Doc 32)
Verwendete Edelstahle
- Gehäuse aus Edelstahl 1.4301 (304) und 1.4401 (316)
- Messstoffberührte Teile: Edelstahl 1.4404 und 1.4435 (316L)
- Höhere Edelstahlqualitäten auf Anforderung z.B. gem. Basler Norm BN2 oder mit reduziertem Delta-Ferrit-Anteil
Flüssigkeiten und Öle
- Druckübertragungsflüssigkeit standardmäßig FDA-gelistetes silikonfreies und synthetisches Öl
- Andere Optionen: medizinisches Weißöl (FDA-gelistet), Glyzerin / Wasser
Anforderungen
Die Dichtungen müssen eine mechanische und chemische Beständigkeit gegenüber dem Produkt und den Reinigungsmitteln im geforderten Temperaturbereich aufweisen. Weiterhin sollte eine kontrollierte Pressung unter Berücksichtigung der thermischen Expansion des Dichtungsmaterials gewährleistet sein.
Glatte Oberflächen zur Verringerung der Anhaftung von Partikeln, ausreichende Elastizität sowie Farb- und Geschmacksneutralität sind weitere Anforderungen, die gemäß der Vorschriften und Richtlinien berücksichtigt werden müssen.
Dichtungen
Messgeräte und Ausrüstungsteile werden mittels der bewährten Anschlusstechnik unter Verwendung von Dichtungen an den Prozess adaptiert. Eine Dichtung muss ihre Aufgabe über ihre gesamte Lebensdauer unter Berücksichtigung aller Prozess- und Reinigungsprozeduren erfüllen. Sie kann als O-Ring oder als Formdichtung ausgeführt sein.
Individuelle Beratung
Unverbindlich und persönlich. Wir verstehen uns als enger Partner und finden mit Ihnen zusammen die optimale Messlösung für Ihre Anforderung.