Die richtige Wahl für Ihre Reinraumkrane

Wie können Ihre Hebezeuge und Hebevorrichtungen hohen Standards und Anforderungen gerecht werden? Was sind wichtige Punkte, die zu beachten sind? Stellen Sie sicher, dass Sie gut vorbereitet sind.

• Sie begrenzen die Prozessverschmutzung
• Unternehmen stellen sehr unterschiedliche Anforderungen
• Die Vorschriften sind je nach Sektor und Land unterschiedlich
• Die Gesetze und Vorschriften werden immer strenger

Gewinnen Sie Einblick in drei Schwerpunktbereiche:

1. Konfiguration Ihrer Hebe- und Transportlösungen
2. Material und Oberflächenbehandlung
3. Eklektische Komponenten

Sind Sie an der (Neu-)Gestaltung einer kontrollierten Arbeits- und Produktionsumgebung beteiligt? Und fragen Sie sich, was die richtige Wahl für Reinraumkrane ist? Dann werden Sie unweigerlich auf eine überraschende Vielfalt von Optionen und Punkten stoßen, die es zu berücksichtigen gilt. Es ist wichtig, gut vorbereitet zu sein. Dieses Whitepaper beschreibt, worauf Sie achten müssen, damit Ihr Projekt ein Erfolg wird.

Eine kontrollierte Umgebung ist darauf ausgelegt, die Kontamination während der Arbeits- oder Produktprozesse zu begrenzen. Dazu können kontrollierte Räume in der Lebensmittelverarbeitung oder in der pharmazeutischen Industrie gehören, oder Reinräume in Sektoren wie der Halbleiterindustrie. Verunreinigungen können in Form von Staub, Fasern, Mikroorganismen, Partikeln (z. B. aufgrund von Reibung und Verschleiß von Metallen) oder Materialverdampfung auftreten.

Dieser Begriff hat eine spezifische Definition, bei der die Anzahl der Partikel einer bestimmten Größe gezählt wird, die in einem Kubikmeter vorhanden sind. Ein ISO-5-Reinraum enthält in einem Kubikmeter 3.520 Partikel mit einem Durchmesser von 0,5 μm oder mehr. Zum Vergleich: Die Luft in einer typischen städtischen Umgebung enthält 35 Millionen Partikel dieses Durchmessers in einem Kubikmeter.

Reinräume werden in verschiedenen Branchen wie der Halbleiterherstellung eingesetzt. In der Pharmaindustrie werden kontrollierte Umgebungen eingerichtet, um Produkte oder Prozesse zu schützen. Und in der Lebensmittelindustrie trägt eine bessere Kontrolle des Herstellungsprozesses beispielsweise zur Verlängerung der Verfallsdaten bei.

Der High-End-Halbleitermarkt erfordert kontrollierte Hebelösungen für leichte und schwere Komponenten und Werkzeuge auf molekularer und atomarer Ebene. Ihr Sektor ist mit strengen Anforderungen konfrontiert und verwendet speziell entwickelte Geräte, bei denen der Schwerpunkt auf der Minimierung der Kontamination durch unerwünschte Materialien und Gase liegt.

Ganz gleich, ob Sie Medikamente oder medizinische Geräte herstellen, hochwertige Reinraumkräne aus Komponenten der Klasse A minimieren die Ausbreitung von kleinen Partikeln und Verunreinigungen. Glatte Oberflächen sind leicht zu reinigen, und Anwendungen wie Beschichtungsmittel mit Silberionen tragen dazu bei, das Wachstum von Mikroorganismen und Bakterien zu begrenzen. Die Krane arbeiten leise und präzise.

Äußerst hygienische Reinraumkrane minimieren die Bildung von Mikroorganismen. Sie hinterlassen nur sehr wenige Partikel und verursachen kaum Verunreinigungen. Diese Krane haben ein funktionales Design, das praktisch frei von Oberflächen, Rissen, Öffnungen und Hohlräumen ist. Dies minimiert das Kontaminationsrisiko und trägt dazu bei, die strengen Anforderungen der lebensmittelverarbeitenden Industrie zu erfüllen.

Je nach Land und Branche haben Sie es mit sehr unterschiedlichen Gesetzen und Vorschriften zu tun. Die Unternehmen werden von unabhängigen Prüfstellen wie SGS und TÜV sowie von ausländischen Stellen wie Apave und der FDA geprüft. Generell werden die Anforderungen in einer Vielzahl von Sektoren immer strenger.

Infolgedessen besteht ein wachsender Bedarf an einer Produktion in kontrollierten Umgebungen. Dies erklärt auch die deutliche Zunahme der Nutzung von kontrollierten Umgebungen und Reinräumen in den letzten dreißig Jahren.

Wertvolle Erkenntnisse: Ergonomische Hebevorrichtungen erhöhen die Effizienz und den Komfort am Arbeitsplatz. Wie können Sie diese Geräte effektiv einsetzen und gleichzeitig die strengen Vorschriften und Anforderungen in Bezug auf Hygiene und Lebensmittelsicherheit einhalten? Wie können Sie sicherstellen, dass Ihre Hebezeuge und Hebevorrichtungen hohen Anforderungen und Ansprüchen gerecht werden? Welche Faktoren sollten Sie berücksichtigen? Dieses Whitepaper bietet Ihnen wertvolle Einblicke in diese Thematik, die sich in drei Schwerpunktbereiche unterteilen lässt:

• Konfiguration Ihrer Hub- und Hebe-Lösungen
• Material und Oberflächenbehandlung
• Elektrische Komponenten

Er wird Ihnen helfen, die Erfolgsfaktoren für die richtige Wahl Ihres neuen Reinraumkrans zu bestimmen.

Jeder Reinraum hat seine eigenen spezifischen Anforderungen, und es gibt eine breite Palette von Lösungen und Möglichkeiten, aus denen man wählen kann.

Hochwertige Reinraumkräne:

• Minimale Verschmutzung verursachen
• Hinterlässt nur sehr wenige Partikel
• Kann mit Präzision verwendet werden
• mit den Gesetzen und Vorschriften übereinstimmen

Es gibt mehrere intelligente Funktionen, darunter:

1. Software und “Overhead”-Systeme
2. Automatisches Auswuchten
3. Anti-Schlingerkontrolle
4. Bestimmung des Lastgewichts
5. Anwendung einer Vorspannung
6. Koordinierte Positionierung
7. Die richtigen Barrieren
8. Innovationen wie eine Tropfschale unter dem Motor, Beschichtungen mit minimaler molekularer Verunreinigung
9. Neues Dyneema-Hubseil

Es gibt viele verschiedene mechanische und elektrische Hebe- und Transportlösungen für kontrollierte Umgebungen. Dabei handelt es sich oft um ergonomische Anwendungen für Materialien, die ansonsten zu schwer sind, um sie manuell zu bewegen. Gleichzeitig tragen hygienische Systeme auch dazu bei, Verunreinigungen und mikrobielles Wachstum zu verhindern.

Jeder Reinraum hat seine eigenen spezifischen Anforderungen und sein eigenes Profil. Ist es zum Beispiel notwendig, die Anzahl der Partikel unter einem bestimmten Mindestwert zu halten? Oder ist die Verhinderung von Kontamination und der Entwicklung von Mikroorganismen entscheidend? Achten Sie auf die richtigen Klassifizierungen und wählen Sie einen maßgeschneiderten Kran für Ihre kontrollierte(n) Umgebung(en).

Die Vorteile von hochwertigen Reinraumkränen:

• Sie verursachen nur eine minimale Verschmutzung und hinterlassen nur eine sehr begrenzte Anzahl von Partikeln
• Extrem präzise arbeiten
• Übereinstimmung mit geltenden Gesetzen und Vorschriften sowie (internationalen) Normen wie ISO 14644

Die Hebekapazitäten reichen von weniger als fünfzig Kilo bis zu weit über zwanzig Tonnen. Sie können nur einen Kran oder mehrere Krane haben, die elektrisch oder manuell angetrieben werden können. Praktisch alles ist möglich. Ergonomische Brückenkräne und Auslegerkräne tragen zu höherer Effizienz und mehr Komfort am Arbeitsplatz bei. Ausgeklügelte Hygienesysteme helfen beispielsweise dabei, Produkte aus ‘schmutzigen’ Zonen in ‘saubere’ Zonen zu befördern.

Ein Beispiel für diese letzte Anwendung:

1. Ein ‘Big Bag’ ist hygienisch mit pharmazeutischen Pulvern gefüllt, so dass das Innere des Beutels und sein Inhalt frei von Bakterien sind.
2. Dieser Big Bag wird im Lager auf eine ‘schmutzige’ Palette gestellt (Schmutzzone).
3. Diese Palette wird dann in eine Schleuse gestellt, die aus mehreren Fächern besteht, die hinter Rolltoren eingeschlossen sind. Dieser Teil der Schleuse ist auch eine Schmutzzone.
4. Der Big Bag wird mit einem Brückenkran von der Palette gehoben.
5. Mit Hilfe eines Start-Stopp-Systems wird der Big Bag durch die Fächer bewegt. Dies geschieht so, dass jeweils nur ein Rolltor geöffnet wird. So wird verhindert, dass jemand in direkten Kontakt mit dem UV-Licht kommt.
6. In einer der geschlossenen Kammern wird der Big Bag um seine Achse gedreht und gleichzeitig mit UV-Licht mit einer Wellenlänge von etwa 230 nm bestrahlt. Die Seiten, der Boden und die Oberseite des Big-Bags werden bestrahlt. Das UV-Licht zerstört die Bakterien durch die Vibration und macht sie damit unschädlich.
7. Das letzte Fach ist die ‘saubere’ Zone (Produktionsraum). Hier wird der Big Bag auf eine ‘saubere’ Palette gestellt.

Auch ein ‘einfacher’ Brückenkran kann hochtechnologisch hergestellt werden. Durch eine andere Konstruktion und ein intelligentes Design können Sie Verunreinigungen und Verschmutzungen beim Produkttransport minimieren. Im Folgenden finden Sie einige Beispiele für Innovationen, die einen Mehrwert bieten können.

Hebezeuge und Hebevorrichtungen können auf hohem Niveau mit anderen bestehenden Systemen und Software in Ihrem Unternehmen integriert werden.

Ein Beispiel aus der Industrie:

1. Ein Brückenkran mit einem Doppelhubwerk transportiert ein Tablett mit Produkten von Position A (Startposition, in der das Tablett manuell verriegelt wird) zu Position B, die sich über einem mit einer Substanz gefüllten Bad befindet. Dann senkt sich das Tablett in das Bad, so dass die Produkte vollständig eingetaucht werden können.
2. Die Produkte bleiben eine Zeit lang eingetaucht. Dieser Zeitraum wird je nach Produkt und Verfahren im Voraus programmiert.
3. Dann hebt der Kran das Tablett zurück in die Startposition B.
4. Die Produkte tropfen in dieser Position eine Zeit lang ab, zum Beispiel um zu trocknen und um eine Verunreinigung des nächsten Bades zu vermeiden. Dieser Zeitraum wird im Voraus programmiert.
5. Der Kran fährt dann zur Position C über einem Bad mit einer anderen Substanz.
6. Zum Beispiel ein Reinigungsmittel, das die Restflüssigkeiten aus dem vorherigen Bad entfernt.
7. Es wird der gleiche Zyklus wie in Startposition B durchgeführt. X-mal rein, x-mal raus und dann weiter zu einer anderen Phase bis zur Endstation.
8. Ist die Endstation erreicht, kann das Tablett manuell entnommen oder zu einem Folgeprozess weitergeleitet werden.
9. Wenn das Tablett abgenommen oder die Produkte entnommen werden, fährt der Kran nach dem Loslassen in seine ursprüngliche Ausgangsposition zurück und wiederholt den Zyklus.

Dieses halbautomatische System berücksichtigt auch die Hygiene, das Arbeitsumfeld (Ergonomie) und die Effizienz. Die Steuerung ist softwaregesteuert. Sie erfolgt einfach über eine mit mehreren Tasten ausgestattete Steuereinheit in Kombination mit Schaltkästen auf dem Feld oder über ein Überkopfsystem.

Diese Technik wird hauptsächlich in der High-Tech-Industrie eingesetzt. Sie können an mehreren Punkten (z. B. zwei, drei oder vier) gleichzeitig heben. In manchen Fällen erfordert dies äußerste Präzision. Das System beginnt zu heben, bis eine bestimmte Kraft auf das Hebeband erreicht ist (dies wird als ‘Aufbringen einer Vorlast’ bezeichnet).

Wenn die Last auf allen Haken gleich groß ist, heben sie sich synchron. Mit Hilfe von Sensoren und Messpunkten kann eine Last genau an den Hebeösen ausgerichtet werden. Die Genauigkeit beträgt bis zu 1mRAD/m, was einem Höhenunterschied von einem Millimeter pro Meter entspricht. Es sind Entwicklungen im Gange, um diese Zahl auf bis zu 0,1 mRAD Genauigkeit zu verbessern.

Stellen Sie sich vor, Sie bewegen eine horizontale Last und halten an (lassen Sie die Steuerung los). Die Kranbrücke hört auf zu arbeiten, aber die Last bewegt sich aufgrund der Vorwärtsbeschleunigung weiter. Die Last beginnt zu schwingen. Dieses ‘Schwanken’ ist eine unkontrollierte Bewegung, die schädliche Folgen für die unmittelbare Umgebung haben kann.

Die Anti-Schlinger-Kontrolle macht das System etwas ‘intelligenter’. Wenn Sie die Taste für die Vorwärtsbeschleunigung loslassen, um das System zu stoppen, bleibt es noch eine Weile in Bewegung und das Wanken wird minimiert. Die Anwendung der Anti-Pendel-Kontrolle kann jedoch auch Nachteile haben. Da sich die ∆T (Deltazeit, Verlangsamung der Bewegung) erhöht, ist es schwieriger, die Last am richtigen Punkt zu positionieren. Die Entscheidung, ob eine Pendelkontrolle eingesetzt werden soll oder nicht, hängt von Ihrer Anwendung ab.

Bitte beachten Sie, dass aufgrund der sehr niedrigen Geschwindigkeiten, insbesondere bei Reinraumanwendungen, der Einsatz von Schwingungen in diesen Anwendungen deutlich geringer ist.

Diese Funktion zeigt die Last in jedem einzelnen Haken mit einer Toleranz von 0,5 Prozent pro zehntausend Kilo an. Dies kann abgelesen werden und gibt einen guten Hinweis auf die Last. Sie kann auch verhindern, dass die Last im Falle einer Überlast angehoben wird. Sie können Messungen vornehmen, die wichtig sind, um sicherzustellen, dass das angegebene Niveau gemäß der FEM-Klassifizierung (European Materials Handling Federation) nicht überschritten wird.

Angenommen, Sie müssen zehntausend Kilo heben, aber auf der Anzeige wird eine höhere Zahl angezeigt. Damit wissen Sie, dass die Last zu schwer zum Heben ist. Wenn Sie sich sicher sind, dass die Last leichter ist, kann es sein, dass ein Hindernis auf dem Hubweg liegt. Möglicherweise ist die Last nicht richtig befestigt und in bestimmten Positionen verschraubt, oder die Last hat sich irgendwo verhakt.

Dies wird vor allem beim präzisen Heben in Reinräumen oder bei stoßempfindlichen Produkten eingesetzt. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Ihr Produkt wiegt zehntausend Kilo. Zu Beginn des Hebevorgangs wird die Kette des Hebebandes überprüft und auf etwa 9.900 Kilo gespannt. Das bedeutet, dass sich das Produkt immer noch in einer stabilen Position auf dem Boden befindet.

Wenn alle Punkte gleichmäßig gespannt sind, wird der letzte Hub kontrolliert (mit langsamer Geschwindigkeit) durchgeführt. Das Produkt wird sanft angehoben. Wenn dies unkontrolliert geschieht, werden das Produkt und der Kran einem enormen plötzlichen Stoß ausgesetzt. Diese Art von Spitzen- und Stoßbelastung kann sich als katastrophal für das Produkt und die Krananlage erweisen.

In manchen Fällen möchten Sie Ihre Last an einem bestimmten Punkt anheben und/oder absenken. Dies können vorgegebene Positionen sein (wie im Beispiel der Industrie). Der Vorteil ist, dass man das System halbautomatisch arbeiten lassen kann. Zurzeit ist noch eine menschliche Eingabe erforderlich, aber es werden automatische Systeme entwickelt, bei denen der Haken automatisch an der Schnittstelle der Maschine angebracht werden kann.

Ein Beispiel ist ein Bunker zur Lagerung von Atommüll. Kein Lebewesen darf diese Art von Umgebung betreten. Das Material wird über verschiedene Wege in den Bunker gebracht und schließlich mit einem Brückenkran abgeholt und an seinen endgültigen Platz gebracht. Dies ist ein vollautomatischer Prozess.

Wählen Sie die richtigen Absperrungen für Ihre Hebevorrichtungen. Die richtige Wahl kann auch sein, überhaupt keine Barrieren zu verwenden. Eine Haube um einen Motor herum ist nicht unbedingt sauberer; Verunreinigungen und Bakterien können sich auf der Innenseite der Haube ansammeln. Wenn die Haube so geschlossen ist, dass eine Reinigung nicht möglich ist, ist eine Verunreinigung des Produktstroms sehr wahrscheinlich.

Innovative Komponenten helfen Ihnen, die Zuverlässigkeit Ihrer Systeme zu erhöhen. Hier sind drei Beispiele:

1. Es gibt spezielle Motoren für Umgebungen, die mit (bakterientötenden) Chemikalien gereinigt werden, zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie. Es gibt eine aseptische Version von Motoren ohne Lüfter, ohne Kühlrippen und mit speziellen Beschichtungen oder komplett aus Edelstahl anstelle einer Beschichtung.
2. Sie können sich für eine Auffangwanne unter dem Motor entscheiden. Der Clou dabei ist nicht die Auffangschale selbst, sondern dass sie groß genug ist, um die Ölmenge im Getriebe aufzufangen. Die Schale lässt sich leicht abnehmen, ohne dass etwas verschüttet wird.
3. Sie können eine Dyneema Tycan® Kette anstelle einer Stahl- oder Edelstahlkette verwenden. Sie haben praktisch die gleiche Stärke, aber die Dyneema Tycan® ist um ein Vielfaches leichter. Das bedeutet, dass sie einfacher zu handhaben und ergonomischer ist. Auch die Freisetzung von Partikeln ist anders; die Partikel sind leichter als die von Edelstahl oder herkömmlichem Stahl. Daher bleibt die ‘Qualität’ der darunter liegenden Oberfläche ‘sauberer’.

Wir konzentrieren uns auch auf Innovationen. Zurzeit entwickeln wir in Zusammenarbeit mit einem Spezialisten für Winden ein Hubseil. Es handelt sich um ein spezielles Dyneema-Seil aus UHMWPE-Fasern (ultrahochmolekulare Polyethylenfasern), kurz gesagt, ein synthetisches Material. Es eignet sich zum Heben von (relativ) schweren Materialien in großen Höhen. Diese Hebeseile sind besonders für den Einsatz in Reinräumen geeignet.

Neben den Hubseilen verwenden wir auch häufig Dyneema-Schlingenzüge. Der größte Vorteil von Dyneema ist, dass es die Verschmutzung seiner unmittelbaren Umgebung minimiert. Ein Dyneema setzt viel weniger Partikel frei als beispielsweise ein Stahldrahtseil oder eine Kette. Die Partikel, die dennoch entstehen, sind viel leichter, was zu einer besseren Oberflächenreinheit führt. Außerdem muss jede Kette oder jedes Stahlseil geschmiert werden, was ebenfalls zu einer Verschmutzung des Raumes führt. Ein Dyneema braucht keine Schmierung.

Sie gewährleisten Hygiene, sorgen für eine effiziente Reinigung und tragen zu einer langen Lebensdauer von Hebezeugen und Hebevorrichtungen bei.

• Nassindustrie: im Allgemeinen ausschließliche Verwendung von Materialien aus rostfreiem Stahl
• Trockenindustrie: rostfreier Stahl oder lackierter Stahl

Welche Arten der Oberflächenbehandlung sollten gewählt werden? Die Anforderungen Ihrer Arbeits- oder Prozessumgebung bestimmen, welche Materialkriterien und/oder Oberflächenbehandlung für Ihr Hebezeug am besten geeignet sind. Auf diese Weise können Sie die Hygiene gewährleisten und gleichzeitig eine effiziente Reinigung sicherstellen, was zu einer langen Lebensdauer der Hebezeuge und Hebevorrichtungen beiträgt.

Welche Hub- und Hebegeräte werden am häufigsten in kontrollierten Umgebungen eingesetzt? Das wären zum Beispiel Brückenkräne, Auslegerkräne und Hebezeuge:

• Züge mit einer Kette aus rostfreiem Stahl
• Komplette Hebezeuge aus rostfreiem Stahl
• Hebebühnen

In der Nassindustrie haben Sie es möglicherweise mit aggressiven Flüssigkeiten zu tun. Dazu können chemische Reinigungsmittel oder Fleischsäfte wie Blut und Salzlake (ein Gewürz mit Salz usw.) gehören. Diese Stoffe können mit den in Ihren Konstruktionen und Maschinen verwendeten Materialien aggressiv reagieren. In vielen Fällen ist rostfreier Stahl die richtige Wahl, um zu verhindern, dass die Oberfläche angegriffen wird und die Materialien dadurch schnell altern.

In der Trockenindustrie ist die Auswahl der Materialien weniger offensichtlich. Die Rohstoffe für die Verarbeitung können die entscheidenden Faktoren sein. Oft kann man zwischen verschiedenen Materialien wie rostfreiem oder lackiertem Stahl wählen. Die richtige Wahl hängt von der Anwendung ab. Ein Kransystem aus Stahl, das für pharmazeutische und Reinraumanwendungen geeignet ist, kann zum Beispiel nicht eins zu eins durch eine Edelstahlversion für die Lebensmittelindustrie ersetzt werden.

Rostfreier Stahl ist stärker als Stahl. Allerdings hat rostfreier Stahl eine andere Zusammensetzung, die ihn spröder macht. Außerdem ist rostfreier Stahl oft vier- bis fünfmal teurer als lackierter Stahl (je nach Ausgabeform). Wenn die Version aus rostfreiem Stahl auch noch schwerer ist (um die Kunststoffbruchstelle zu verschieben), können die Kosten leicht außer Kontrolle geraten. Für einige Anwendungen reicht es aus, Stahl mit der richtigen Oberflächenbehandlung zu verwenden. Dies kann dazu führen, dass man sich für die Verwendung von lackiertem Stahl zur Herstellung des Systems entscheidet.

ATEX umfasst alle Situationen, in denen die Gefahr einer Gas- oder Staubexplosion besteht. Dies kommt vor allem in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie sowie in Produktionsräumen mit Pulvern und Stäuben vor. Bei der Herstellung von beschichteten Nüssen werden beispielsweise viele Partikel freigesetzt, die durch die Reibung der Nüsse aneinander entstehen. In Verbindung mit einem durch statische Energie verursachten Funken kann eine bestimmte Menge dieser Partikel in der Luft eine Explosionsgefahr darstellen. ATEX ist der Sammelbegriff für alle Normen, die sich mit der Vermeidung von Explosionen befassen.

Bei der Auswahl von nichtrostendem Stahl sind verschiedene Oberflächenbehandlungen möglich. Alle diese Behandlungen führen zu einer unterschiedlichen Oberflächenrauhigkeit. Einige Beispiele sind:

• Sprengen: Verschiedene Arten von Strahlmitteln werden verwendet, um unterschiedliche Rauheitsgrade zu erzielen. Diese entsteht dadurch, dass das Strahlmittel die Produktoberflächen beschädigt. Im Grunde rundet es die Spitzen auf der Oberfläche des Materials ab. Dadurch werden die ‘Kratzer’ weniger tief und die Oberfläche erscheint glatter.
• Polieren: Dabei werden mehrere Schabbewegungen mit groben bis feinen Schleifmitteln durchgeführt. Dadurch wird die Oberfläche so behandelt, dass die Grobheit erheblich abnimmt, bis hin zu einer möglicherweise reflektierenden Oberfläche.
• Elektrolytisches Polieren: Hier wird mit Hilfe eines elektrochemischen Verfahrens Material von Oberflächen entfernt. Metallionen (auf dem Produkt) wandern zu Kathoden (die nicht Teil des Produkts sind). Dadurch wird die Oberfläche geglättet und Unebenheiten verschwinden.
• ViwateQ® Wasserstrahlen: Bei diesem Verfahren wird die Oxidschicht von der Oberfläche entfernt. Dabei werden unerwünschte Verunreinigungen und verbrannte Schweißstellen entfernt. Nach der Bearbeitung entsteht durch natürliche Passivierung eine neue Oxidschicht.
• Schleifende Materialien: Dieses Verfahren wird selten angewandt, da es ‘tiefe’ (lineare) Spuren hinterlässt, in denen sich Mikrobakterien ansiedeln können. Dies hängt von der Korngröße ab.
• Exzenterschleifen: Dieses Verfahren führt zu einem schönen Aussehen. Auch bei diesem Verfahren entstehen Abdrücke, deren Tiefe von der Körnung und der Schleifausrüstung abhängt. Da die Bewegung außermittig erfolgt, sind die Spuren nicht so tief wie beim Schleifen.
• Färbung: Bei diesem Verfahren werden Metalle mit (schwachen) Säuren ‘angegriffen’ oder behandelt, und es wird häufig zur Entfernung von Verfärbungen nach dem Schweißen eingesetzt. Diese Methode ist nicht so weit verbreitet wie andere, da die Säure schädlich sein kann und die Verfahren Verunreinigungen verursachen können.

Im Allgemeinen gilt: Je feiner die Oberfläche, desto höher die Kosten. Dies kann je nach Anwendung in Ihrem Unternehmen eine Überlegung wert sein. Wenn Sie mit Pulvern arbeiten, wollen Sie wahrscheinlich eine glatte Oberfläche, die sich leicht mit einem feuchten Tuch reinigen lässt. Sie sollten aber auch nicht zu glatt sein, da dies Pulver anziehen würde (Adhäsion).

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine Oberfläche zu bearbeiten, die ganz vom Zweck und den spezifischen Anforderungen abhängig sind. Diese Verfahren sind in Kategorien und Varianten zu unterteilen, die sich auf die Anwendung beziehen. Beispiele hierfür sind:

• Pulverbeschichtung (durch Ionisierung und Erhitzung)
• Nasslackierung (Sprühen von Flüssigfarbe)
• Eloxieren
• Galvanische Verzinkung
• Verzinkung
• Versilberung

Das hängt ganz vom Produkt ab und ist von Fall zu Fall unterschiedlich. Es gibt unzählige Möglichkeiten und Anwendungen, die je nach Situation und Organisation variieren können. Berücksichtigen Sie die Einflüsse von:

• Säuren
• Salze
• Produktabhängigkeit
• UV-Beständigkeit
• Art der Reinigung (trocken, nass, mit oder ohne Chemikalien, verschiedene Chemikalien)
• Umwelt (Feuchtigkeit, Temperatur, Salzgehalt der Luft)

Im Allgemeinen werden Beschichtungen häufig in trockenen Umgebungen verwendet, und dies ist in der pharmazeutischen Industrie häufiger der Fall als in der Lebensmittelindustrie. Kunststoffe ohne Oberflächenbehandlung können manchmal Feuchtigkeit absorbieren und so einen Platz für Bakterien bilden. Aus diesem Grund sind viele Kunststoffe in der pharmazeutischen Industrie beschichtet. Je nach Produktkontaktfläche ist eine Beschichtung mit Nanopartikeln (z. B. Silber) eine gute Lösung. Diese Nanopartikel haben eine antimikrobielle Wirkung.

Wenn Beschichtungen wandern oder abreißen, können sie in den Prozess gelangen (als Flocken). Auch das Wachstum von Mikroorganismen in einem kontrollierten Raum oder Reinraum ist streng zu vermeiden. Darüber hinaus schützen Beschichtungen den Stahl vor der Einwirkung von Säuren und Sauerstoff und verhindern so die Oxidation. Oxidation greift die Oberflächen von Werkstoffen an, wodurch die Festigkeit und Elastizität des Stahls abnimmt und er bricht oder sich verbiegt. Bei einigen Werkstoffen tritt die Oxidation tiefer im Material auf und kann zur Freisetzung von Partikeln mit allen damit verbundenen Folgen führen.

Eine korrekte Oberflächenbehandlung:

• Erzielt eine glatte Oberfläche
• Gewährleistet eine geschlossene Oberfläche (ohne Löcher und Risse)
• Härtet aus, bricht aber nicht ab
• Hat geringe Migrationstendenzen
• Kann leicht gewaschen und/oder gereinigt werden, um die gewünschte Qualität zu erreichen
• Hat eine antimikrobielle Wirkung

Bei der Wahl der Oberflächenbehandlung ist darauf zu achten, wie sie gereinigt werden soll. Zum Beispiel mit Nass- oder Trockenverfahren, mit einem feuchten Tuch oder mit Chemikalien.

Elektrische Komponenten bergen Risiken in einer kontrollierten Umgebung. Welche Faktoren sollten Sie berücksichtigen?

• Die Position einer E-Box in einem Nassbereich
• Eine E-Box aus rostfreiem oder lackiertem Stahl

Entdecken Sie die Möglichkeiten:

• Schräges oder flaches Dach
• Vielfalt der Kabelträger
• Vielfalt an Kabelverschraubungen
• Fernanmeldung
• Dedizierte Software

Alle Hebezeuge und Hebevorrichtungen verfügen über elektrische Komponenten. Diese bergen Risiken in einer kontrollierten Umgebung. Wie können Sie elektrische Komponenten hygienisch und sicher in Ihre Arbeitsumgebung integrieren? Welche Faktoren sollten Sie berücksichtigen und welche (neuen) Möglichkeiten gibt es?

• Schaltkästen und Wartungsschalter
• Komponenten im Feld wie Bedienfelder, HMI-Bildschirme, Fernbedienungen und Not-Aus-Tasten
• Sicherheitssensoren, Schalter und Kontaktsensoren
• Leitern in verschiedenen Ausführungen

E-Komponentensperren in Nassbereichen sind fast immer notwendig. Ein großer Nachteil dabei ist, dass auch beim Verpacken einer Sache gelüftet werden muss. Das gilt vor allem dann, wenn die Temperaturen steigen. Aber auch in diesem Fall kann Feuchtigkeit in den Raum eindringen, was zum Wachstum von Bakterien in einem ‘geschlossenen Raum’ führen kann.

Natürlich passen Wasser und Strom nicht zusammen. Wie kann man dieses Problem lösen? Ganz einfach, indem man die Feuchtigkeit von den elektrischen Bauteilen fernhält. In feuchten Umgebungen, in denen mit Wasser gereinigt wird, ist das keine leichte Aufgabe. Ein richtig geschlossenes System könnte eine Lösung bieten. Stellt dies keine angemessene Lösung dar, da Ihre E-Box mit einem Belüftungssystem gekühlt wird? Dann besteht eine weitere Möglichkeit darin, im Inneren der E-Box einen Überdruck zu erzeugen.

Für Flüssigkeiten und Nassbereiche wählt man normalerweise Behälter aus Edelstahl. In der Trockenindustrie kann die Wahl auf der Grundlage der verarbeiteten Prozesse und/oder Materialien getroffen werden. Aggressive‘ Materialien können die Wahl beeinflussen. Wenn die Materialien die Beschichtung beeinträchtigen, fällt die Wahl auf Edelstahl leicht.

Dies kann zu einer Migration oder Verunreinigung der Beschichtung in Ihrem Produkt führen. Darüber hinaus können beschädigte, ‘offene’ Eisenoberflächen oxidieren. Das bedeutet, dass die Oxidation Ihren Prozess verunreinigen könnte. In diesem Fall ist auch die Position der E-Box von Bedeutung. Befindet sie sich in demselben Bereich, hängt sie über oder neben den Prozessorten oder ist sie vielleicht in einem anderen Raum untergebracht? All diese Faktoren müssen bei der Auswahl der Materialien berücksichtigt werden.

Der IP-Code (International Protection Rating) ist ein Kodierungssystem für elektrische Geräte. Diese international anerkannte Skala gibt das Sicherheitsniveau gegen mögliche Gefahren für die Benutzer und gegen Personenschäden durch den Einsatz in aggressiver Umgebung an. Das ‘I’ steht für ‘Ingress’, also den Schutzgrad gegen Gegenstände. Das ‘P‘ steht für ‘Protection’, den Schutzgrad gegen Feuchtigkeit.

‘IP54 oder höher’ bedeutet nicht, dass die Materialien beispielsweise staubfrei sind, sondern es handelt sich um einen Schutzgrad gegen Gegenstände und Feuchtigkeit. Mit anderen Worten: ein interner Schutz vor äußeren Einflüssen. Ein Elektromotor hat zum Beispiel oft die Schutzart IP54:

Die ‘5’ (das ‘I’) bedeutet, dass der Motor ausreichend gegen externe Partikel geschützt ist, die größer als Staubpartikel sind. Das bedeutet, dass Staubpartikel zwar noch eindringen können, aber den normalen Betrieb des Motors nicht beeinträchtigen.

Die ‘4’ (das ‘P’) bedeutet, dass der Motor mindestens gegen eine bestimmte Anzahl von Litern Flüssigkeit (Spritzwasser) unter einem bestimmten Winkel (spritzwassergeschützt) geschützt ist. Der Motor ist daher nicht gegen Hochdruckreinigung oder Eintauchen in Wasser geschützt.

IP69 ist einer der höchsten erreichbaren Schutzgrade. Diese Stufe kann durch Hinzufügen eines Buchstabens weiter spezialisiert werden. Ein Beispiel: IP69K wird häufig in der Lebensmittelindustrie verwendet, wo die Reinigung mit Flüssigkeiten erfolgt und die Hygiene eine entscheidende Rolle spielt. Je höher die Zahl, desto höher ist der Schutz.

Eine E-Box kann mit einer horizontalen Ebene oder einer Schräge an der Oberseite versehen werden. Die letztere Version ist nur in Edelstahl erhältlich.

Vorteile:

• Es ist nicht möglich, etwas darauf zu stellen, z. B. Kaffeetassen usw. Alles, was auf einer E-Box abgestellt wird, ist ein potenzieller Verunreiniger. Materialien, die vorübergehend auf der E-Box abgelegt werden, können unerwartet in den Fluss gelangen. So kann z. B. ein Bleistift von der Box abrollen und in den Produktstrom gelangen, oder ein Stück Papier kann beim Vorbeigehen weggeweht werden und in den Prozess gelangen.
• Die unmittelbare Verschmutzung der Oberfläche wird minimiert.
• Flüssigkeiten tropfen von der E-Box ab, wodurch die Bildung von Pfützen verhindert wird.

Benachteiligungen:

• Eine höhere E-Box ist erforderlich, da die Bauteile nicht im schrägen Teil eingebaut werden können.
• Die E-Box kann nur dann eine schiefe Ebene haben, wenn sie aus rostfreiem Stahl besteht.
• Aufgrund des IP-Wertes sind keine Befestigungslöcher vorgesehen und eine Nachbearbeitung ist immer erforderlich.

Vorteile:

• Dies ist die Standardversion, also billiger als die geneigte Variante.
• Es wird der gesamte Inhalt der Box verwendet.
• Die E-Box ist in der Regel in zusätzlichen Ausführungen (z. B. Türpositionen) erhältlich.
• Die stahlbeschichteten E-Boxen sind bereits mit Befestigungslöchern versehen. Die Ausführung aus rostfreiem Stahl ist nicht mit Befestigungslöchern versehen, so dass Sie hier Ihre eigenen Vorkehrungen treffen müssen.

Benachteiligungen:

• Alles, was auf die Schachtel gelegt werden kann, kann in den Fluss gelangen, z. B. Stifte, Papier und Stoffe.
• Kaffeetassen können Kaffeerückstände/Kreisläufe verursachen, was nicht hygienisch ist.
• Beschädigungen oder Verunreinigungen der Oberfläche kommen häufiger vor. Dazu gehören Kratzer, die zu Oxidation führen können oder in denen sich Mikroorganismen ansiedeln (im Falle von rostfreiem Stahl).

Offene oder geschlossene Kabelrinnen? Dies hängt auch von der Umgebung (nass oder trocken) und von den zu verarbeitenden Produkten ab. Auch die Lage der Rinne kann ein entscheidender Faktor sein. Der große Vorteil vollständig offener Systeme, z. B. mit Kabelrinnen, besteht darin, dass diese leicht nass oder trocken (mit Hochdruck und/oder Druckluft) gereinigt werden können.

In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie will man eigentlich keine Hohlräume, die man nicht reinigen kann. Hier kann sich alles Mögliche ansiedeln, wie Bakterien, Insekten und kleine Schädlinge (von der Kakaomotte bis zu Mäusen). Beides kann zu Komplikationen führen. Die Kakaomotte ist ein Insekt (aus der Familie der Pyralidenmotten), das häufig in der Nuss- und Schokoladenindustrie vorkommt. Sie kann etwa zweihundert Eier auf einem Produkt ablegen.

Die Larven können sich in das Produkt eingraben und sich von ihm ernähren. Die Larven sind hier ein wichtiger Verursacher. Sie greifen das Produkt an und kontaminieren es mit Kot und Gespinsten. Ganz zu schweigen von Mäusen. Auffallend ist, dass in einigen Ländern (z. B. in den USA, Saudi-Arabien und Malaysia) in lebensmittelverarbeitenden Betrieben oft geschlossene Kabeltrassen verwendet werden. Dies kann von Branche zu Branche und von Land zu Land unterschiedlich sein, daher sollten Sie sich gut informieren.

Drüsen gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen. Wann sollte man sich für einen Typ entscheiden und wann nicht? Auch hier kommt es auf die Anwendung an: nass oder trocken. Es hängt auch davon ab, ob Sie eine stahlbeschichtete oder eine Edelstahlbox verwenden. Außerdem hängt es davon ab, ob Ihre E-Box Signale abgibt, wie z. B. bei frequenzgesteuerten Motoren oder anderen Signalkabeln.

Dies wird durch abgeschirmte Kabel erreicht. Diese werden über spezielle Kabelverschraubungen in der E-Box oder an der Komponente angeschlossen, um die Abschirmung zu gewährleisten. Durch diesen Schutz werden die Signale nur minimal geschwächt und das System arbeitet weiterhin auf einem optimalen Niveau.

Im Prinzip kann sich ein Dienstanbieter über eine Ethernet-Verbindung in das System einloggen. Dies kann von jedem Ort aus geschehen, der über Internet verfügt (mit den richtigen Anmeldedaten). Wir nutzen das Remote-Login, um Systeme zu überwachen, für die Wartung auszulesen, auf Fehler und Nutzung zu prüfen sowie neue Software und Updates zu installieren.

Mennens ist für viele verschiedene Kunden weltweit tätig. Weil wir Daten digital bereitstellen und verarbeiten können und Einblicke in Fehlfunktionen erhalten, können wir schnell schalten und die richtigen Maßnahmen ergreifen.

Wollen Sie in Ihrer Arbeitsmethode ein festes Programm absolvieren? Wie im Beispiel einer Produktionslinie oder eines Tunnels, in dem Materialien von einem ‘schmutzigen’ zu einem ‘sauberen’ Raum transportiert werden? Neben Ihrem Kransystem ist hierfür eine spezielle Software erforderlich, die die programmierten Schritte enthält. Auf Wunsch können wir zusammen mit einem auf Steuerungstechnik spezialisierten Partner eine entsprechende Software entwickeln und bereitstellen. Wir berücksichtigen Ihre Arbeitsweise, um (Zeit-)Effizienz und Sicherheit zu erreichen.

Jedes Detail zählt. Eine kontrollierte Umgebung ist eine (sehr) reine Arbeitsumgebung, in der hygienisches und ergonomisches Heben und Tragen entscheidend ist. Die Wahl der richtigen Hebezeuge und Hebevorrichtungen hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab, die für jeden Reinraum sehr spezifisch sind.

Stellen Sie sich in jedem Fall die folgenden Fragen:

• Wie wollen Sie reinigen, trocken oder nass?
• Welche Standards werden Sie bei der Gestaltung des Raums beachten?
• Wenn es sich um eine ISO-Klassifizierung handelt, um welche Klassifizierung handelt es sich?
• Gibt es zum Beispiel ESD-, Antistatik- oder ATEX-Anforderungen?
• Mit welchen Produkten soll gearbeitet werden?
• Was sind die Anforderungen an die Sauberkeit der Oberflächen?

Dies sind nur einige der vielen Schwerpunktbereiche, die Sie berücksichtigen sollten, wenn Sie in (neue) Anlagen und/oder Räume investieren wollen. Es ist auch wichtig, eine Bestandsaufnahme der kontrollierten Arbeits- und Produktionsumgebungen und der Anforderungen zu machen, mit denen Sie (wahrscheinlich) zu tun haben werden.

Bei der Wahl der richtigen Hebezeuge und Hebevorrichtungen geht es letztlich darum, die bestmögliche Gesamtlösung zu finden. Ausgeklügelte Innovationen machen hier einen großen Unterschied. Es ist auch hilfreich, den Kran bereits in den frühesten Phasen des Baus Ihres Reinraums zu berücksichtigen.

Es gibt viele Faktoren, die die (langfristig) optimale Leistung eines Krans beeinflussen. Dazu gehören Integrationsmöglichkeiten in bestehende Arbeitsumgebungen, das ergonomische Design und die Platzierung von Hebezeugen, Schaltern und Ecken. Es kann aber auch darum gehen, Lasten während des Transports in Position zu halten.

Entwerfen Sie eine Produktionsumgebung (neu) oder ziehen Sie dies für die Zukunft in Betracht? Lassen Sie sich inspirieren! Lassen Sie sich von uns bei diesem Prozess begleiten. Ausgehend von den räumlichen Gegebenheiten und dem gewünschten Aufbau beraten wir Sie unverbindlich und individuell und sorgen dafür, dass Ihr Kran perfekt in den vorhandenen Raum integriert wird.

PP4C (Professional Partners for Cleanrooms) ist eine strategische Allianz zwischen einer Reihe von spezialisierten Unternehmen. Sie sind in der Planung, dem Bau und der Wartung von Reinräumen und Labors in einem breiten Spektrum von Marktsegmenten tätig. PP4C ist auch in mittel- und hochreinen Bereichen der Lebensmittelindustrie tätig.

Autoren des Whitepapers: Reinraumkrane - entwickelt und konstruiert von Mennens. Seit 1998 hat sich Mennens auf Reinraumkrane spezialisiert. Dabei handelt es sich um Krane, die in Reinräumen und kontrollierten Umgebungen mit einer Luftreinheitsklasse von 04/05 gemäß ISO 14644-1 eingesetzt werden.

Mennens bietet eine Reihe von Basisprodukten, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind. Jedes Hebezeug ist einzigartig und kann mit einer Vielzahl von spezifischen Optionen geliefert werden. Mennens bietet Einzel- und Mehrfachkräne mit Einzel- und Mehrfachhubwerken an. Alle Krane sind aus A-Klasse-Materialien gefertigt, nicht verschmutzend, nicht ausgasend, präzise und leise. Sie sind mit international bekannten Qualitätssiegeln versehen. Die Produkte von Mennens verbessern die Effizienz Ihres Umschlags und machen den Arbeitsplatz zu einer produktiveren und sichereren Umgebung. Die Kombination der Geräte mit einem Servicevertrag garantiert Ihnen einen 24/7-Support für Ihre Geräte.

Für weitere Informationen siehe: http://www.pp4c.nl und/oder https://www.cleanroom-cranes.nl/.