Bronkhorst

Schweißnähte in hygienischen Durchflussmessern

08. Dezember, 2020 Koen van Bindsbergen & José L. Velázquez

Für Geräte wie Durchflussmesser, die in der lebensmittelverarbeitenden Industrie eingesetzt werden, gelten strenge Vorschriften. Behörden und Einrichtungen wie FDA (Food and Drug Administration), 3-A, EHEDG (European Hygienic Engineering and Design Group) und AWS (American Welding Association) haben Standards und Vorschriften für Ausrüstung und Prozesse formuliert, um Gefahren für die öffentliche Gesundheit weitestgehend auszuschließen.

Die in der Lebensmittelherstellung auftretenden Gesundheitsrisiken können zum Beispiel durch Bakterien, die sich auf rauen Oberflächen oder schlecht zugänglichen Bereichen von Geräten vermehren, oder durch wechselseitige Kontaminierung von nicht für den Verzehr geeigneten Materialien mit Lebensmittelprodukten verursacht werden. Diese Risiken müssen auf jeden Fall unterbunden werden.

 

Schweißen von Flüssigkeitsdurchflussmessern im Bronkhorst-Workshop
Schweißen von Flüssigkeitsdurchflussmessern im Bronkhorst-Workshop

Für die Herstellung von Geräten, die Industriestandards wie 3-A oder EHEDG entsprechen, gelten sehr strenge Vorschriften im Zusammenhang mit hygienischem Design, Materialverwendung und Herstellungsprozessen. Ein solcher Prozess, den wir anwenden und mit dem wir uns in diesem Blog befassen möchten, ist das Verbindungsschweißen.
 

Verbindungsschweißen für hygienische Anwendungen

In der 3-A-Hygieneverordnung wird unter anderem Verbindungsschweißen für hygienische Anwendungen beschrieben. Eine perfekte Schweißverbindung muss stabil, leckagefrei und glatt, sowie frei von Rissen und Hohlräumen sein und feste Mindestwerte im Hinblick auf Rußkontaminierung, Oxide und sonstige Fremdstoffe erfüllen, die in der Lebensmittelherstellung eingesetzt werden.
 

Schweißen eines Flüssigkeitsdurchflussmessers
Schweißen eines Flüssigkeitsdurchflussmessers
Schweißen von Verbindungen für hygienisches Design
Schweißen

Schweißverbindungen werden unter bestimmten Voraussetzungen anstelle von abgedichteten Verbindungen verwendet, z. B. in folgenden Fällen:

  • Es steht nur wenig Raum zur Verfügung
  • Die Geometrie erlaubt keine alternativen, ständigen Verbindungen
  • Es wird ein glatter Übergang aus Metall zwischen zwei Metallteilen bevorzugt

​Qualitätsrahmen für hygienische Schweißverbindungen

Es ist entscheidend, nicht nur geeignete Materialien und Schweißgeräte zur Verfügung zu stellen, sondern auch einen Qualitätsrahmen vorzugeben um eine gleichbleibende Schweißqualität zu erreichen. Dieser Rahmen umfasst die Ausbildung von Mitarbeitern, einheitliche Validierungs- und Verifizierungsprozesse, bewährte Prüfverfahren und ständige Verbesserungen. All diese Punkte tragen zu einer konsistenten und hohen Schweißqualität bei. Die Anforderungen an einen solchen Qualitätsrahmen für Schweißverbindungen beruhen auf branchenweiten Erfahrungswerten, die über Jahrzehnte hinweg gesammelt wurden. Daher basieren Normen wie 3-A größtenteils auf den Spezifikationen der American Welding Association (AWS).
 

​Hygieneanforderungen und Druckgeräterichtlinie

In der lebensmittelverarbeitenden Industrie sind Durchflussmesser häufig Bestandteil von Drucksystemen. Das bedeutet, dass nicht nur Hygieneanforderungen beachtet werden müssen, sondern auch die Vorgaben der Druckgeräterichtlinie erfüllt sein müssen. Zum Glück überschneiden sich die Schweißnormen für hygienischen Anwendungen und Druckgeräte größtenteils, sodass es ausreicht, einen einzigen Qualitätsrahmen für Schweißverbindungen festzulegen, der beide Anforderungen erfüllt.
 

​Schweißprozesse für Durchflussmessgeräte

Es gibt verschiedene Schweißverfahren, u. a. TIG, MIG und MAG, die alle über bestimmte Eigenschaften sowie Vor- und Nachteile verfügen. Welches Verfahren verwendet wird, hängt von den Eigenschaften des Auftrags wie Materialtyp und -stärke, Zugänglichkeit, benötigte Geschwindigkeit, Qualitätsanforderungen usw. ab. Bronkhorst verwendet in der Regel zwei dieser Verfahren. Wir schweißen Prozessanschlüsse an Durchflussmesser im Orbitalschweißverfahren; dabei handelt es sich um eine mechanische Variante des TIG-Schweißens. Außerdem schweißen wir Kapillarröhrchen in Sensoren durch Laserschweißen. Unsere Zulieferer nutzen ebenfalls Laserschweißen für andere Teile, die sie an uns liefern. Diese beiden Verfahren garantieren sehr hohe Qualität und sind daher erste Wahl.
 

Wie haben wir den Qualitätsrahmen für Schweißverbindungen bei Bronkhorst umgesetzt?

  • Wir haben die Schweißverfahrensparameter optimiert, um beste Ergebnisse zu erzielen. Die Schweißverbindungen der einzelnen Operatoren werden einer Zerstörungs- und einer zerstörungsfreien Prüfung unterzogen; außerdem wurde das Verfahren extern von Lloyd’s Register verifiziert.
  • Unsere Schweißoperatoren sind gemäß AWS B2.1/2.1M zertifiziert. Die Qualifikationen werden alle sechs Monate leistungsbasiert verlängert.
  • Alle Schweißverfahren werden gemäß ISO-Vorschriften dokumentiert.
  • Die ständige Überwachung der Schweißqualität durch Zerstörungs- und zerstörungsfreie Prüfungen ist Teil unserer Standardbetriebsverfahren.

3-A-Hygieneverordnung

Vor kurzem haben wir unsere Ultraschalldurchflussmesser der nächsten Generation, die ES-FLOW-Serie, vorgestellt. Da alle vorgenannten Prozesse implementiert wurden, entsprechen die Geräte dieser Serie von Flüssigkeitsdurchflussmessern den Vorschriften der 3-A-Hygieneverordnung (Gerätetyp 28-06 Durchflussmesser). Die Verwendung des 3-A-Symbols auf Geräten zur Milch- und Lebensmittelverarbeitung bietet die Sicherheit, dass diese Geräte den Hygienestandards entsprechen, versorgt Gerätehersteller mit anerkannten Kriterien für Hygienedesign und schafft Richtlinien für die einheitliche Bewertung und Konformität durch Hygienetechniker. Bronkhorst darf nun das 3-A-Symbol auf den Geräten dieser Durchflussmesserserie verwenden, was Chancen für zahlreiche Hygieneanwendungen bietet.
 

Ultraschall-Durchflussmesser ES-FLOW in einer Haas-Mondomix-Anlage für die Süßwarenherstellung
Ultraschall-Durchflussmesser ES-FLOW in einer Haas-Mondomix-Anlage für die Süßwarenherstellung

Was steht als Nächstes an?

Aufgrund der Erfahrungen mit der 3-A-Zertifizierung ist Bronkhorst bestrebt, seine hygienischen Schweißkompetenzen auf andere Produkte und Verfahren auszuweiten, um ein vollständiges Produktportfolio für die lebensmittelverarbeitende Industrie anzubieten. Auf Anfrage stellt Bronkhorst auch Dokumente und Zertifikate zum Thema hygienisches Schweißen zur Verfügung.
 

Hätten Sie gerne mehr Informationen über Schweißnähte in hygienischen Durchflussmessern?

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