So wählen Sie den für Ihre Anwendung richtigen Kolben aus
Der Kolben in einem Homogenisator kann ein paar Hundert Stunden halten, ober 50.000 Stunden. Sie sehen also: Der Kolben kann erhebliche Auswirkungen auf die Gesamtkosten Ihres Homogenisators haben. Umso wichtiger ist es, die richtige Wahl zu treffen und diese essenzielle Komponente korrekt zu warten. Wir zeigen, was Sie für die Wahl des richtigen Kolbens wissen müssen.
KOLBEN spielen eine wichtige Rolle im Homogenisator. Sie setzen das Produkt im Pumpenblock auf ähnliche Weise unter Druck wie eine Fahrradpumpe den Druck im Reifen erzeugt. Die Umgebung, in der Kolben arbeiten, stellt hohe Anforderungen, denn hier herrschen Drücke bis 630 bar und Temperaturen bis 140 °C.
Die Nutzungsdauer eines Kolbens hängt von mehreren Faktoren ab: Luft im Produkt, Wasser- bzw. Dampfqualität sowie CIP-Lösungen (Cleaning in Place) können die Lebensdauer eines Kolbens um ein Viertel oder gar die Hälfte reduzieren. Verschleiß und Schäden am Kolben oder Kompressionsring sowie produktbezogene Probleme können die Nutzungsdauer um bis zu 75 % verkürzen.
Kolben werden aus den unterschiedlichsten Werkstoffen gefertigt, die jeweils eigene Eigenschaften, Vorteile und Nachteile aufweisen. Wie können Sie da wissen, welcher Kolben zu Ihrer Anwendung passt?
Prozessdenken und Produktdenken
Nicole Uvenbeck, Line Product Manager bei Tetra Pak, hat festgestellt, dass häufig übersehen wird, wie wichtig die Wahl des richtigen Kolbenwerkstoffes ist. „Die Entscheidung für ein Material ist für den wirtschaftlichen Betrieb des Homogenisators wichtig. Dabei müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden: Neben dem Prozess (vor- oder nachgeschaltet) entscheidet auch das Produkt darüber. Enthält es beispielsweise Partikel, die es abrasiv machen? Ist es säurehaltig?“
Auch die Betriebszeiten müssen berücksichtigt werden. Ein Produktionsstopp für einen Teilewechsel ist teuer. Auch das kann eine Rolle bei der Werkstoffwahl spielen. Generell bestehen langlebigere Kolben aus teureren Werkstoffen. Die Kunst ist es, die richtige Balance zwischen Kosten und Lebensdauer zu finden.
Es gibt billige Kolben am Markt, die nur wenige Hundert Stunden halten. Am anderen Ende der Skala befinden sich die keramischen Kolben von Tetra Pak, die bei sorgsamer Behandlung bis zu 50.000 Stunden halten.
Letztendlich, so Uvenbeck, kann man bei Standardprodukten wie weißer Milch mit einem günstigeren Kolben beginnen. „Wenn dieser schnell verschleißt, sollten Sie mit Tetra Pak über andere Kolben im Tetra Pak Sortiment reden“, empfiehlt sie. „Ist Korrosion ein Problem? Wählen Sie einen gehärteten Kolben. Auf keinen Fall sollten Sie mit dem teuersten Werkstoff anfangen.“
Eine Lösung für jede Anwendung: Das Kolbenportfolio von Tetra Pak
Edelstahl ist der Standardwerkstoff für Tetra Pak Homogenisatoren. Diese Kolben eignen sich ideal für Milch und andere nicht abrasive Produkte. (Abrasive Produkte verursachen Verschleiß an Bauteilen, da sie zum Beispiel Partikel enthalten.)
Verchromte Kolben halten länger als Edelstahl und bieten die doppelte Oberflächenhärte. Falls das Kühlwasser stark chloridhaltig ist, besteht jedoch ein Korrosionsrisiko.
Gehärtete Kolben werden mit einem geheimen Härtungsprozess behandelt, der zu einer besonders harten Oberfläche führt. Diese Kolben sind sehr langlebig und korrodieren nie. Sowohl gehärtete als auch mit Wolframkarbid beschichtete Kolben weisen eine höhere Oberflächenhärte als verchromte Kolben auf. Die gehärteten Kolben sind besonders gut für abrasive und korrosive Produkte geeignet.
Wolframkarbidbeschichtete Kolben sind noch verschleißbeständiger als verchromte Kolben, sollten aber nicht für Produkte mit geringem pH-Wert wie Fruchtsaft eingesetzt werden, da ein Korrosionsrisiko besteht. Auch bei einer säurehaltigen Reinigung in Kombination mit hohen Temperaturen ist Vorsicht geboten.
Vollkeramik ist ein Kolbenwerkstoff, der von vielen Homogenisatorenherstellern angeboten wird. Beachten Sie beim Vergleich dieser Produkte, dass es viele unterschiedliche keramische Werkstoffe gibt, die sich in Qualität und Haltbarkeit unterscheiden. Vollkeramikkolben von Tetra Pak wurden mit Blick auf optimale Verschleißbeständigkeit in Verbindung mit den bestmöglichen mechanischen Eigenschaften entwickelt. Daher ist der von Tetra Pak für Vollkeramikkolben verwendete Werkstoff fortschrittlicher als der von anderen Anbietern.
Vollkeramikkolben von Tetra Pak sind der Rolls Royce unter den Kolben. Bei normaler Beanspruchung halten sie viele Jahre lang. Da Keramik spröde ist, müssen sie korrekt eingebaut und mit Vorsicht behandelt werden. Wenn Sie sich bei einem neuen Homogenisator für Vollkeramik entscheiden, liefern wir auch einen Satz Edelstahlkolben mit. Die Edelstahlkolben sollten während der Inbetriebnahme verwendet werden. Sobald diese abgeschlossen ist und die Produktionslinie reibungslos läuft, können die Vollkeramikkolben eingebaut werden.
Vorteile von Vollkeramikkolben:
- Drei Mal höhere Oberflächenhärte als Edelstahl
- Hohe Verschleißbeständigkeit
- Kein Korrosionsrisiko
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