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Schmierstoffe für die Lebensmittelindustrie

Inhoudsopgave
 Funktionalität
 1 Viskosität.
 2 Luftabscheidevermögen.
 3 Schaumverhalten.
 4 Demulgiervermögen.
 5 Filtrierbarkeit.
 6 Korrosionsschutz.
 7 Alterungsbeständigkeit
 8 Fette
 9 NLGI Klasse bei Schmierfetten
 10 Lebensmittelkontakttauglich

Funktionalität

Mangels amtlicher Zertifizierungsvorgaben hat die EHEDG eine Richtlinie für Arbeitsabläufe bei der Herstellung von Lebensmittelschmierstoffen und deren Anwendung in der Lebensmittelindustrie erarbeitet, speziell im Hinblick auf unbeabsichtigten Kontakt mit dem Lebensmittel.
Planung und Bau von Maschinen zur Herstellung von Lebens- oder Futtermitteln müssen sicherstellen, dass keinerlei Hilfsstoffe wie Schmiermittel mit dem Lebensmittel in Kontakt kommen können.
Schmierstoffe sind jedoch unabdingbar für das reibungslose Funktionieren der Maschinen, z.B. Wärme- und Kraftübertragung (Hydraulik), Korrosionsschutz allgemein und Schmierung einzelner Maschinenteile wie Lager und anderer Geräte und Instrumente.
Unbeabsichtigter Kontakt zwischen Schmierstoff und Lebensmittel kann nicht immer vollständig verhindert werden. Eine Verunreinigung des Lebensmittels ist somit möglich.
Überall dort, wo dieser Kontakt nicht vollkommen ausgeschlossen werden kann, sollten spezielle Schmierstoffe für die Lebensmittelindustrie verwendet werden.

Schmierstoffe erfüllen zahlreiche Aufgaben in verschiedensten Anwendungen.
Die Belastung im Getriebe konzentriert sich auf kleine Kontaktflächen, demnach muss der Schmierstoff
  • Erstens die Reibung beim Kontakt von Metall auf Metall vermindern.
  • Zweitens soll er entstehende Reibungswärme abführen, um die Kontaktzonen kühl zu halten.
Er muss zudem Ablagerungen aus dem Kontaktbereich entfernen und Korrosionsschutz gewährleisten.
Schmierstoffe weisen folgende Eigenschaften auf:

1 Viskosität.

Die ISO Viskositätsklassen reichen von ISO 2, die Dünnste, bis ISO 1500, die Dickste.
Die kinematische Viskosität wird bestimmt, indem man die Zeit misst, die zum Entleeren eines mit Schmierstoff gefüllten normierten Behälters benötigt wird. Das Messgerät arbeitet temperaturgesteuert. Die kinematische Viskosität wird in Centistokes ausgedrückt. Im Allgemeinen erfordern hohe Drehgeschwindigkeiten einen niedrigviskosen Schmierstoff. Langsamere Drehbewegungen hingegen verlangen höher viskose Schmierstoffe.
Die Viskosität verändert sich je nach Temperatur. Wenn die Temperatur soweit wird gesenkt, das der Schmierstoff fest wird, ist das Pour Point erreicht. Das gibt eine Indikation über die Mindestbetriebstemperatur des Schmierstoffs, die im Allgemeinen 5 bis 10°C über dem Pour Point liegt.

2 Luftabscheidevermögen.

Luft kann in das System eindringen und wird im Schmierstoff mitgeführt. Eine Kompression von Luftbläschen kann zu Ueberhitzung führen, wodurch die optimale Leistung der Pumpe herabgesetzt wird. Testen zeigen, wie gut ein Schmieröl die mitgeführten Luftbläschen abscheiden kann. Von der Probe wird die Dichte bestimmt und diese dann mit einer bestimmten Menge Luft versetzt. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne wird die Dichte erneut gemessen.

3 Schaumverhalten.

Ein Schmierstoff muss niedrig schäumend sein. Ein poröser keramischer Luftverteiler wird im Schmierstoff platziert und an eine konstante Luftzufuhr angeschlossen. Anschlissend wird die Schaumbildung beobachtet. Schaumbildung kann sich schädlich auf Betriebsanlagen auswirken und demzufolge zu Stillstandzeiten und möglichen Sicherheitsproblemen bei Lebensmitteln und Umwelt führen. Es ist deshalb wichtig, einen Schmierstoff mit gutem Schaumverhalten einzusetzen.

4 Demulgiervermögen.

Ein Schmierstoff kann mit Wasser kontaminiert werden, besonders in Produktionsanlagen mit Einsatz von Hochdruckreinigern. Wasser beeinträchtigt die Schmierleistung im System. In einer Hydraulikanlage kann Wasser durch Dichtungen oder in Form von Kondenswasser eindringen, welches durch eintretende Luft infolge Veränderung des Oelstandes im Tank entsteht.
Wird ein Schmierstoff mit Wasser vermischt, kann sich eine Emulsion bilden, welche die Schmierleistung herabsetzt. Wasser kann ebenfalls Rost verursachen. Generell ist gutes Demulgiervermögen eine unerlässliche Eigenschaft.

5 Filtrierbarkeit.

Filtrierbarkeit ist die Fähigkeit des Schmierstoffs, ohne Leistungseinbusse durch einen Filter zu laufen. Bestimmte Additive reagieren mit Wasser oder anderen Verunreinigungen im Oel. Werden sie herausgefiltert, verändern sich die erforderlichen Schmiereigenschaften. Zudem können die Filter verstopft werden. Im Test wird das Oel mittels Vakuum filtriert. Keine Rückstände im Filter entspricht gute Filtrierbarkeit.

6 Korrosionsschutz.

Das Oel enthält Additive, welche den Korrosionsschutz gewährleisten. Die Additive sollten zahlreiche Materialien vor Korrosion schützen, inkl. Stahl, Messing, Bronze, Eisen und Aluminium. Zum Test werden Stäbe in den Schmierstoff eingetaucht. Nach 48 Stunden werden die Stäbe untersucht ob sie Korrosion aufweisen.
Additive, die nachteilig mit Wasser reagieren, können ein saures Umfeld schaffen, das Buntmetalle angreift.

7 Alterungsbeständigkeit

Die Lebensdauer eines Schmierstoffs hängt stark von seiner Alterungsbeständigkeit ab. Oxidation wird durch hohe Temperaturen und Hochdruck begünstigt. Zur Prüfung der Alterungsbeständigkeit leitet man Sauerstoff während Tagen durch einen Behälter gefüllt mit Schmierstoff und mit Metallspiralen zum Katalysieren der Oxidation. Es wird zudem auch Wasser beigefügt. Wenn Oel altert, erhöht sich die Viskosität, und es bilden sich Ausscheidungen. Diese können Ventile und Filter verstopfen und zu Betriebsunterbrüchen führen.

8 Fette

Ein Fett ist im Wesentlichen mit einem Verdicker festgehaltenes Oel, wie Wasser in einem Schwamm. Fette werden sehr häufig zur Schmierung von Wälz- und Gleitlagern verwendet und wirken wie eine Dichtung. Das im Fett enthaltene Oel schmiert das Lager. Es schützt das Lager vor Staub, Schmutz und Verunreinigung und damit vor Verschleiss, und vor Feuchtigkeit, welche Korrosion verursacht.

Der Verdicker dient dazu, das Oel im Fett und dieses wiederum im Lager festzuhalten. Wichtige Eigenschaften und Prüfungen des Fettes sagen aus, wieviel Oel sich bei welchen Temperaturen vom Fett trennt und wieviel Last es zu tragen vermag. Mit dem Vierkugelapparat kann man die Verschleissschutz- und Hochdruckeigenschaften des Fettes prüfen. Hier drehen sich Stahlkugeln unter vorgegebenem Druck. NMachgegangen wird bei welchem (extremem) Hochdruck die Kugeln verschweissen.

9 NLGI Klasse bei Schmierfetten

Die NLGI Klasse bei Schmierfetten wird durch die Eindringtiefe eines normierten Kegels in das Fett bestimmt. Je tiefer der Kegel in das Fett eindringt, desto weicher ist das Fett.
  • NLGI 00 ist ein sehr weiches Fett z.B. für Zentralschmierungen mit sehr engen Leitungen und Ventilen.
  • NLGI 0 und NLGI 1 erfordern grössere Leitungen.
  • NLGI 2 Fett wird im Allgemeinen in Lagern eingesetzt.

10 Lebensmittelkontakttauglich

Die US Food & Drug Administration (FDA) führt eine Liste der zugelassenen Stoffe für die Herstellung von solchen Schmierstoffen. Ein von NSF unter H1 registrierter Schmierstoff hat eine unabhängige Überprüfung durchlaufen, welche sicherstellt, dass die Schmierstoffformulierung den FDA Vorschriften entspricht. Die NSF H1 Registrierung garantiert den Lebensmittel- und Getränkeherstellern, dass die erworbenen und in ihren Betrieben eingesetzten Schmierstoffe nachweislich für diesen Einsatz geeignet sind.

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