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Hochleistunglager in Brauereianlagen

iglidur-Gleitlager arbeiten in Brauereien bei extremen Temperaturen und trotz chemischer Reinigung

Die Kaspar Schulz Brauereimaschinenfabrik & Apparatebauanstalt KG ist Weltmarktführer für Klein- und Mittelstandsbrauereien. Sie hat ein Klappmesser eingereicht, das in Brauereianlagen bei der Bierherstellung eingesetzt wird. Das Klappmesser schneidet dabei Schlitze in die Treber. Treber sind Filterhilfsstoffe, die aus Malzrückständen gewonnen werden. Dieser Vorgang ist wichtig, damit die Treber nachher entfernt werden können. Die hier eingesetzten Komponenten müssen verschiedenen Anforderungen wie Temperaturbeständigkeit gerecht werden. Zum Einsatz kommen hier Gleitlager aus dem FDA-konformen Hochtemperatur-Werkstoff iglidur A500.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: Gleitlager aus iglidur A500
  • Anforderungen: Der Werkstoff des Lagers musste wechselnde Temperaturen zwischen 0 und 120 °C sowie eine Reinigung mit aggressiven chemischen Reinigungsmitteln problemlos aushalten können und eine FDA-Zulassung aufweisen.
  • Branche: Getränkeindustrie
  • Erfolg für den Kunden: Die Lager aus iglidur A500  können in einem Temperaturspektrum von -100°C bis +250°C arbeiten. Der Werkstoff ist resistent gegen alle relevanten chemischen Verbindungen. Insgesamt konnte durch den Einsatz der iglidur-Gleitlager eine Erhöhung der Standzeit von etwa 280 % gegenber der bisherigen Rotgusslagerung erreicht werden.

Brauerei

Problem

Während der Bierbereitung wird im Sudhaus die Bierwürze hergestellt. Dazu wird aus dem Malz Zucker gelöst, das für die Vergärung und Alkoholentwicklung notwendig ist. Anschließend muss die feste und flüssige Phase wieder getrennt werden. Dabei dienen die Rückstände des Malzes, die sogenannten Treber, als Filterhilfsstoffe. Zur Erlangung der gewünschten Filterschicht im Prozessbehälter lässt man die Treber auf den Boden des Behälters sedimentieren. Dies führt zu einer Erhöhung der Filtrationsschärfe und letztlich zu einer undurchdringlichen Schicht. Um diese Schicht wieder kontrolliert durchlässig zu machen, werden in die Treber mit den Messern des sog. Hackwerkes Schlitze geschnitten. Dadurch findet erneut ein kontrollierter Durchgang statt. Nach vollständiger Trennung der flüssigen und festen Phasen, müssen die Treber aus dem Läuterbottich entfernt werden. Dazu werden unterschiedliche technische Einrichtungen angewandt.
Die Firma Kaspar Schulz entwickelte zu diesem Zweck sogenannte Klappmesser. Dabei sind die Messer, die zum Schlitzen der Treber dienen, drehbar gelagert. Dreht sich das Hackwerk im Uhrzeigersinn, schneiden die Messer die Treber auf. Dreht sich das Hackwerk in die entgegen gerichtete Richtung, klappen die Messer um und schieben die Treber in Richtung einer Ausbringöffnung. Dazu sind keine weiteren Aktoren wie Zylinder oder Stellantriebe notwendig.
Während des Prozesses sind die Einrichtungen im Prozessbehälter verschiedensten widrigen Einflüssen ausgesetzt. Diese Anforderungen galten auch für die Lagerung der Klappmesser, für die eine geeignete Lösung gefunden werden sollte.
Der Werkstoff des Lagers musste wechselnde Temperaturen zwischen 0 und 120 °C sowie eine Reinigung mit aggressiven chemischen Reinigungsmitteln problemlos aushalten können und eine FDA-Zulassung aufweisen.
Zuvor wurden für die Lagerung der Messer Lager aus Rotguss verwendet, die schlecht verarbeitbar waren, bei Kontakt mit manchen Reinigungsmitteln Abnutzungserscheinungen zeigten und nicht FDA-konform waren. Daneben dehnten sie sich bei Hitze schnell aus und mussten jeweils für den kalten oder waremen Zustand aufwändig eingesetellt werden.

Lösung

Unter anderem zur Lagerung der beschriebenen Klappmesser setzt die Firma Kaspar Schulz seitdem Gleitlager aus dem Werkstoff iglidur A500 ein, der alle Anforderungen des Kunden erfüllt.
So stellen die extremen Temperaturen für diese iglidur-Gleitlager, die bei Einsatzbereichen von -100°C bis +250°C arbeiten, keine Herausforderung dar. 
Der Einsatz organischer Rohstoffe sowie die Anforderungen an Hygiene und Sauberkeit eines Lebensmittelbetriebes bedingen den Einsatz von chemischen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln. Die Beständigkeit von iglidur A500 gegen alle relevanten chemischen Verbindungen lässt zu, die Wahl des Präparates auf die Verschmutzung abzustimmen und nicht auf die eingesetzten Werkstoffe. Und auch das Problem des vollständigen Entfernens der chemischen Reinigungsmittel nach dem Reinigungsprozess konnten die Lager durch ihre geringe Wasseraufnahme lösen.
Zuletzt durften sich die Materialeigenschaften über den gesamten Temperaturbereich sowie bei Reiniung mit Dampf nur unwesentlich ändern, was der Hochleistungswerkstoff mit einem Ausdehnungskoeffizienten von ca. 0,0001/K erfüllt. Insgesamt konnte durch Einsatz der iglidur-Gleitlager eine Erhöhung der Standzeit von etwa 280 % gegenber der bisherigen Rotgusslagerung erreicht werden.

 


Brauerei Klappmesser beim Drehen im Uhrzeigersinn. Die Treber (im Bild nicht zu sehen) werden geschlitzt.
Brauerei Klappmesser beim Drehen gegen den Uhrzeigersinn. Die Messer klappen um und die Treber (im Bild nicht zu sehen) werden ausgeschoben.

Kaspar Schulz Brauereimaschinenfabrik & Apparatebauanstalt KG, Christoph Bissinger, Bamberg, Germany

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