Nudeln aus der Tüte sind für viele Haushalte eine große Erleichterung bei der Zubereitung von Mahlzeiten, auch weil getrocknete Pasta über viele Jahre hinweg haltbar ist. Das werden sie dadurch, dass sie vor dem Verpacken getrocknet werden. Dieser Prozess dauert mehrere Stunden und ist entscheidend für die Qualität und den Preis der Pasta. Trocknungsanlagen entziehen dabei der Masse aus Wasser, Weizengrieß und Gluten das Wasser. Die Räume, in denen dies geschieht, sind bis zu sechs Meter hoch und 20 Meter lang, und es zirkuliert heiße Luft mit bis zu 130 Grad Celsius.

Für Dauerhitze sorgen Ventilatoren an der Decke des großen Trocknungscontainers. Ihre Antriebe wurden bisher fest verdrahtet, blanke Leiterenden wurden in Klemmen geschraubt. Ein versierter Elektriker benötigt dafür einige Minuten, weniger versierte länger, vielleicht verwechseln sie sogar die Adern. Beim Neubau der Anlage fällt das noch nicht so ins Gewicht, streikt allerdings ein Ventilator und muss ausgetauscht werden, dann ist jede Minute kostbar. In einer großen Trocknungsanlage bedeutet eine Stunde Stillstand einen Produktionsverlust von mehreren Tonnen Nudeln.

Ein führender Hersteller von Nudeltrocknungsanlagen hat deshalb entschieden, den Anschluss der Ventilatoren künftig mit Steckverbindern auszuführen. Marktübliche Standardsteckverbinder hielten den chemischen und thermischen Belastungen aber nicht stand. Denn die Nudeln dampfen während des Trocknens Milchsäure aus, was die Oberflächen angreifen kann. Beschichtete Gehäuse waren kein Ausweg: Früher oder später wurde jede Beschichtung unterwandert, und das wenig beständige Grundmaterial war schnell zerfressen.

In Nudeltrocknungsanlagen sind die Anforderungen an die Maschinenkomponenten hoch, ein Produktionsstillstand zum Beispiel wegen korrodierter Steckverbinder wird schnell sehr teuer. © lucia_lucci/fotolia.com

Legierung aus Kupfer
Fündig wurde der Hersteller bei Lapp. Ingenieure des Spezialisten für integrierte Lösungen der Kabel- und Verbindungstechnologie besuchten eine Trocknungsanlage im Betrieb und erarbeiteten Vorschläge für ein neues Verbindungssystem für die Ventilatoren. Die Steckverbindungen sollten robust genug sein, um die feuchte, saure Wärme in der Anlage zu überstehen, bei dennoch moderaten Kosten. Damit waren einerseits Standardlösungen aus dem Rennen, denn diese sind nicht haltbar genug, andererseits auch Stecker aus Edelstahl, die in der Herstellung aufwändig und zu kostenintensiv wären. Ein Edelstahlstecker würde das Drei- bis Fünffache kosten. Auch Steckergehäuse aus Kunststoff empfahlen sich nicht, weil der Kunde künftig drehzahlgesteuerte Motoren einsetzen wollte. Das erfordert abgeschirmte Verbindungen und damit Steckverbinder mit Metallgehäusen.

Die Empfehlung von Lapp: eine spezielle Kupferlegierung. Sie widersteht den geforderten Temperaturen sowie der Säure und ist dennoch relativ einfach maschinell zu bearbeiten, sodass die Kosten für den Steckverbinder nicht wesentlich über denen eines Standardprodukts liegen. Außerdem besitzt die Legierung exzellente EMV-Eigenschaften, die mechanische Stabilität ist vorzüglich. Die Steckverbinder sind zwar etwas teurer als ein Standardprodukt, aber 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 sein“, sagt Joachim Strobel, Produktmanager für Epic-Stecksysteme bei Lapp.

Glatte Oberfläche für mehr Hygiene
Bei der Entwicklung des Epic-Steckverbinders ließen sich die Lapp-Ingenieure von den Prinzipien des Hygienic Design leiten, er hat also möglichst wenige Ecken und Kanten. Das Material hat eine sehr glatte Oberfläche, von der Verschmutzungen leicht zu entfernen sind – auch ohne Beschichtung, die abblättern und in die Produktzone fallen könnte.

Der neue Steckverbinder stand zwar im Zentrum des Interesses, doch auch die Leitungen müssen mechanische Belastung, Milchsäure und Hitze aushalten. Die Wahl fiel auf Silikon-Leitungen von Lapp, die beständig sind gegen pflanzliche und tierische Öle und Fette, sie halten Temperaturen bis 180 Grad Celsius aus. Die Dichtungen, die im Steckverbinder sitzen, sind aus Fluorkautschuk (FKM), einem hochwertigen Dichtungskunststoff. Um Fehler bei der Montage auszuschließen, empfiehlt Lapp die Verwendung vorkonfektionierter Leitungen und Stecker.

Den Testbetrieb in einer laufenden Produktionsanlage des Kunden hat der neue Steckverbinder mit der patentierten Steckergeometrie mit Erfolg bestanden, der technischen Freigabe stand also nichts im Weg. Damit kommt der Stecker bei der kommenden Generation der Trocknungsanlagen an den Ventilatoren zum Einsatz. „Das Konzept hat Potenzial für weitere Anwendungen in der Lebensmittelbranche, auch Edelstahl-Varianten des Steckverbinders sind denkbar“, sagt Joachim Strobel. Im Gegensatz zu den Nudeltrocknungsanlagen wissen die Hersteller vieler anderer Anlagen der Lebensmittelproduktion gar nicht, welche chemischen Stoffe auf die Leitungen wirken, zum Beispiel welche Reinigungsmittel für die Maschinen eingesetzt werden. Schließlich übernehmen meist Subunternehmer die Reinigung und machen nicht immer genaue Angaben über die verwendeten Putzmittel. Das Beispiel der Nudeltrocknungsanlage zeigt: Die Ingenieure von Lapp finden gemeinsam mit dem Kunden die passende Lösung. as