Dichtungstechnik und EMI-Abschirmung

Intelligentes Produktdesign bei polymeren Bauteilen ermöglicht Funktionsintegration

nobrox bruehkolben parker praedifaDer Einsatz geeigneter Werkstoffe basierend auf einschlägigem Engineering- und Fertigungs-Know-how ermöglicht die Integration mehrerer Bauteile und/oder Funktionen in einem einzigen Bauteil. Dadurch kann in vielen Fällen die Prozesskette verkürzt und der Logistik- und Montageaufwand reduziert werden. Bei hygienisch sensiblen Anwendungen, wie zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie, führt die Reduktion der Komponentenzahl auch zu einer verbesserten Hygiene und Anwenderfreundlichkeit, da auch die Anzahl der Schnitt- und Fügestellen reduziert wird. Lange und teure Reinigungszyklen entfallen. Die oft notwendige Teildemontage der Geräte zu Instandhaltungs- und Reinigungszwecken wird erleichtert und gestaltet sich wesentlich zeitsparender und komfortabler.

 

Aus der Praxis:
Entwicklung eines vollintegrierten Brühkolbensystems aus nobrox® für professionelle Kaffeemaschinen

Die Aufgabe

Das Herzstück jedes Kaffeevollautomaten ist die Brühgruppe. Hier werden die maßgeblichen Parameter der Kaffeequalität bestimmt, wie z.B. der Verdichtungsgrad des Kaffeepulvers, der Wasserdruck oder die Filterung des Kaffeeprodukts. Die wichtigsten Bauteile der Brühgruppe sind die Brühkammer, das metallische Mikrosieb und nicht zuletzt der Brühkolben mit dazugehörigem Dichtungs- und Abstreifsystem.

Herkömmliche Brühkolbensysteme in professionellen Kaffeevollautomaten bestehen häufig aus komplexen, metallischen Brühkolben mit aufwändigen Geometrien und fehleranfälligen Dichtungssystemen, deren durchschnittliche Lebenserwartung ca. 50.000 Brühvorgänge  umfasst. Danach muss der Brühkolben und das zugehörige Dichtungssystem zeitaufwändig und kostenintensiv ausgetauscht werden.

Das Dichtungssystem muss nicht nur einem Druck von bis zu 20 bar bei Temperaturen bis 95 °C widerstehen, sondern auch gegenüber dem stark abrasiven Kaffeepulver sowie dem sauren Kaffeeextrakt selbst bestehen.

 

nobrox bruehkolben parker praedifaDie Lösung

  • Das neu entwickelte Brühkolbensystem besteht aus zwei Hauptkomponenten: dem Brühkolben und dem Siebträger mit integrierter Dichtungs-, Abstreif- und Filterfunktion. Eine einfache Anbindung der Komponenten wird wahlweise durch eine montage- und revisionsfreundliche Verschraubung oder Schnappverbindung realisiert.

  • Das vollintegrierte Design des nobrox®-Brühkolbens reduziert die geometrische Komplexität und Anzahl der Einzelkomponenten und erhöht die Montage- und Revisionsfreundlichkeit.

  • Der Kolbenaufsatz vereint verschiedene Funktionen in sich und trägt somit zur Reduktion der Komplexität und Komponentenvielfalt der Brühgruppe bei. Hier kann der Werkstoff nobrox® seine Vorteile ausspielen. Die hohe Verschleißfestigkeit macht es möglich, die Dicht- und Abstreiffunktion in einem dynamischen Dichtsystem zu vereinen. Die Dicht- /Abstreiflippe ist durch einen TPU-O-Ring vorgespannt und gewährleistet eine konstant gute Dichtfunktion zwischen Brühkolben und Brühkammer über die Lebensdauer hinweg.

  • Steigerung der Standzeit um durchschnittlich 50 bis 100 % bzw. auf eine durchschnittliche Lebenserwartung von > 100.000 Brühvorgängen.

  • Der geringere Wärmeverlust im Vergleich zu metallischen Kolben spart Heizelemente ein.

  • Kostengünstigere Herstellung durch Spritzgussverfahren im Vergleich zur spanenden Bearbeitung metallischer Brühkolben.

  • Gegenüber Lösungskonzepten, die Dichtungen in einer Nut am Kolbenaußendurchmesser einfassen, lässt das vollintegrierte System absolut keinen Totraum zu. Funktions- oder geschmacksstörende  Kaffeeablagerungen werden so vermieden. Aufgrund der hervorragenden tribologischen Eigenschaften des Werkstoffs nobrox® kann auf eine zusätzliche Schmierung verzichtet werden. 

 

Weitere Informationen:

 

stefan reichle parker praedifaEin Beitrag von

Stefan Reichle
Market Unit Manager Industry
Engineered Materials Group Europe, Prädifa Technology Division

 

 

 

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