Ob in der Halbleiter-, Elektro-, Automobil- oder der Lebensmittelindustrie, bei Life Science sowie einer breiten Palette an Fertigungs- und Montageausrüstungen: Vakuumerzeuger gehören zum unverzichtbaren Standardrepertoire für verschiedenste Anwendungen – und müssen wachsende Anforderungen erfüllen. Zu diesem Zweck hat SMC, der Spezialist für pneumatische und elektrische Automatisierung, eine Kompaktversion seiner Vakuumerzeuger der Serie ZH-A entwickelt. Damit erhalten Prozessingenieure eine Lösung, die ihnen ein noch kompakteres Maschinendesign ermöglicht und zugleich hohe Leistung bei einfacher Montage und Wartung bietet. Besonders von Vorteil: Die Reduktion beim Gewicht verbessert die Effizienz, da etwa Roboter schnellere Bewegungen ausführen können, ohne Kompromisse bei der Prozesssicherheit.

Außen klein, innen kraftvoll

Die Ingenieure von SMC haben den Vakuumerzeuger der Serie ZH-A auf Diät gesetzt und damit eine Kompaktversion geschaffen. Durch Verkleinerung der Anschlusshöhe um bis zu 20 % (-4,6 mm) und des Gesamtvolumens um bis zu 39 % (-14,1 cm3) ist er nicht nur deutlich kompakter und ermöglicht damit kleinere und kostengünstigere Maschinendesigns. Auch das Gewicht konnte im Vergleich zum Vorgänger um bis zu 59 % (-19,4 g) verringert werden. So liegt dieses nur zwischen 28,7 g (1,5 mm Düsen-Ø) und 46,4 g (1,8 mm Düsen-Ø). Insgesamt lässt sich damit zum einen mehr Ausbringung auf gleicher Fläche platzieren, was den CO2-Footprint und die Investitionskosten verringert. Zum anderen sind schnellere Taktzeiten dank des geringeren Trägheitsmoments realisierbar, was die Ausbringungsmenge vergrößert.

Zugleich hat SMC nicht an der Leistung gespart: So liegt das maximal erreichbare Vakuum bei -90 kPa und der maximale Saugvolumenstrom je nach Düsengröße bei 78 l/m (1,5 mm Düsen-Ø), 128 l/min (1,8 mm Düsen-Ø) und 155 l/min (2,0 mm Düsen-) – ein Plus von 11 % bei der kleinsten Düsengröße verglichen zum Vorgänger. Dadurch ist eine schnellere Evakuierung beim Handling von Werkstücken bei zugleich höherer Zuverlässigkeit und erneut kürzeren Taktzeiten möglich. Ein integrierter Schalldämpfer sorgt zudem dafür, dass die Entlüftungsgeräusche geringer ausfallen und sich dadurch die Arbeitssicherheit verbessert.

Flexibel bei der Montage und leicht zu unterscheiden

Der Vakuumerzeuger ZH-A als Kompaktversion lässt sich dank dreier Montageoptionen leicht an unterschiedlichen Maschinendesigns installieren: Prozessingenieure können wahlweise zwischen der Direktmontage, der Montage mit L-Befestigungselement oder der DIN-Schienenmontage wählen. Das gleiche gilt für den Anschluss entweder als Steckverbindung oder Verschraubung (G-/Rc-/NPT-Gewinde) oder als Kombination zwischen den beiden Anschlussoptionen.

Um auch das Poka Yoke-Prinzip einzuhalten, verfügt der Druckring über eine farbliche Kennzeichnung, die sofort zwischen metrischen Größen (hellgrau) und Zollgrößen (orange) unterscheiden lässt. So gelingt nicht nur eine leichte Identifizierung des Produkts, sondern es werden auch die Vorgaben etwa des US-Marktes eingehalten. Da zudem die Bohrungsabstände für Befestigungen dem Vorgänger entsprechen, ist der Austausch durch die Serie ZH-A als Kompaktversion problemlos möglich – einem Maschinenupdate steht so nichts im Wege.

Im Detail – Vakuumerzeuger ZH-A als Kompaktversion

 * Betriebsdruck: 0,45 MPa

 

Abb. 1 Der neue Vakuumerzeuger der Serie ZH-A als Kompaktversion sorgt dank seiner kleinen Größe und des geringen Gewichts für ein leichtes Maschinendesign und ermöglicht mehr Ausbringung bei hoher Prozesssicherheit mittels verbesserter Leistung.
Foto: SMC Deutschland GmbH


Weitere Informationen finden Sie auf der SMC-Webseite unter www.smc.de

Ob unter Prozessbedingungen in der Lebensmittel- oder in der Pharmaindustrie: Verwendete Komponenten wie Schläuche müssen zum einen eine hohe Materialbeständigkeit aufweisen, etwa um der Einwirkung von aggressiven Flüssigkeiten wie Säuren zu trotzen. Zum anderen sollten sie über glatte Oberflächen verfügen, um Keimansammlungen auszuschließen und eine problemlose Reinigung zu ermöglichen. SMC, der Spezialist für pneumatische und elektrische Automatisierung, hat für diese Bedingungen mit der Serie TU-X214 einen Schlauch aus Polyurethan (PU) entwickelt. Dieser zeichnet sich durch eine hohe Flexibilität und Knickbeständigkeit aus und erfüllt aufgrund des Verzichts auf eine Außenbezeichnung bzw. einen Aufdruck nach innen wie nach außen sowohl die Anforderungen der Verordnung (EU) Nr. 10/2011 als auch die der FDA nach § 177.2600. Letzterer obliegt als Staatsbehörde die Kontrolle sämtlicher in den USA in Verkehr gebrachter Waren – was deren Vorgaben auch für dorthin exportierende deutsche Unternehmen bindend macht. Die bestätigte FDA-Konformität der Serie TU-X214 prädestiniert die PU-Schläuche für den Einsatz im internationalen Umfeld, daneben bedienen sie ein breites Anwendungsspektrum dank ihrer vorteilhaften Eigenschaften und Variationen.  

Einfache Farbcodierung für weniger Verwechslungsgefahr

So umfasst das Sortiment der Serie TU-X214 insgesamt fünf verschiedene Größen mit einem Außendurchmesser von 4, 6, 8, 10 und 12 mm. Als Besonderheit bietet SMC die PU-Schläuche in acht verschiedenen Farben an: Neben den drei transluzenten (lichtdurchlässigen) Farben Rot, Blau und Farblos (klar bzw. Materialfarbe) sind dies die fünf opaquen (lichtundurchlässigen) Farben Weiß, Schwarz, Gelb, Grün und Orange. Dadurch lassen sich zum einen auch sehr komplexe Verschlauchungen mittels einfacher Farbcodierung besonders übersichtlich gestalten – die Zuordnung einer Verbindung gelingt so bereits auf den ersten Blick, was die Gefahr möglicher Verwechslungen seitens der Anwender reduziert (Poka Yoke). Zum anderen ermöglichen die transzulenten Farben den Einblick ins Innere der in 20 m Länge erhältlichen Schläuche, wodurch eine einfache Überprüfung und Problemerkennung möglich ist. Ausgelegt sind sie für einen Maximaldruck von 0,8 MPa (Betriebstemperatur von 20 °C) und einen Temperatureinsatzbereich von -20 bis +60 °C (Druckluft) bzw. 0 bis 40 °C (Wasser – nicht gefroren). Sie decken damit ein breites Anwendungsspektrum ab.

Prädestiniert für den Einsatz in regulierten Anwendungen

Die hochwertigen PU-Schläuche der Serie TU-X214 haben ihre Langlebigkeit und Robustheit bereits in vielen verschiedenen Einsatzbereichen unter Beweis gestellt – und dank der FDA-Konformität profitieren hierbei auch vor allem regulierte Anwendungen wie in der Medizintechnik, der Pharmazie oder der Lebensmittelindustrie. Die Schlüsselfaktoren zur Erfüllung der eingangs genannten FDA-Konformität sind dabei zum einen die Verwendung beständiger Materialien und zum anderen, dass auf jegliche Bedruckung verzichtet wurde. Damit kann der PU-Schlauch auch in offenen Prozessen bei der Lebensmittelproduktion eingesetzt werden. „Die positiven Eigenschaften unserer Serie TU-X214 wie etwa die große Farbauswahl bieten beispielsweise unter anderem den Vorteil, mögliche Verwechslungsgefahren bei Instandhaltungsmaßnahmen zu vermeiden“, betont Torsten Klein, Manager Strategic Markets Food bei SMC Deutschland. „Viele Anwender verwenden jedoch auch in nicht kritischen Bereichen ihrer Anlagen oder Maschinen FDA-konforme Schläuche“, ergänzt Klein. „Der Grund dafür ist so einfach wie plausibel: Sie sind damit auf der sicheren Seite.“

Im Detail – Druckluft-Schlauch aus Polyurethan Serie TU-X214

Abb. 1 Die PU-Schläuche der Serie TU-X214 von SMC sind FDA-konform für den breiten Einsatz in regulierten Anwendungen der Lebensmittel- und Pharmaindustrie oder der Medizintechnik.
Foto: SMC Deutschland GmbH


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Um Anlagen, Maschinen oder Einzelkomponenten in der Lebensmittelindustrie sicher und sauber miteinander zu verbinden, müssen dazu verwendete Klemmverbindungen hohen Anforderungen genügen: Eingesetzt unter widrigen Bedingungen sollen sie korrosionsbeständig sein gegen verschiedenste Elemente sowie einen reibungslosen, hygienischen Betrieb ermöglichen. Speziell für Anwendungen, die oft und regelmäßig gereinigt werden und/oder mit Flüssigkeiten in Berührung kommen, hat der Automatisierungsspezialist SMC die neuen Klemmverbindungen der Serie KFG2H-E entwickelt – die weltweit ersten und bisher einzigen Pneumatik-Fittings, welche die strikte Zertifizierung der European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG) nach Typ EL Class I Aux erfüllen. Dank der Einhaltung dieser Anforderungen an Bauteilen in offenen Prozessen, die mit Flüssigkeiten (nass) und ohne Demontage gereinigt werden, lassen sich die Fittings besonders schnell und effektiv säubern und prädestiniert sie als Ideallösung für optimierte Hygienesicherheit in der Lebensmittelindustrie.

Ein Hygienic Design für mehr Lebensmittelsicherheit

Die Serie KFG2H-E verfügt zum einen über eine polierte, rostfreie Edelstahl-Oberfläche (AISI 316) und offene Winkel, welche das Anhaften von Verschmutzungen vermeiden. Zum anderen werden die blau gefärbten und damit bestens sicht- und detektierbaren Dichtungen aus speziellem Naturkautschuk (FKM) bei der Montage durch Metallanschläge definiert komprimiert, die sich damit nahtlos in die Konstruktion einreihen. Die Verschraubungen erfüllen die Schutzart IP69K und somit die höchste Schutzklasse gegen Schmutz und Feuchtigkeit. Das resultierende Hygienic Design verhindert damit insbesondere die Ansammlung von Flüssigkeiten, von Vorteil unter anderem bei häufigen Reinigungsprozessen. Geeignet für die Medien Wasser, Dampf und Druckluft sowie mit einer Temperaturbeständigkeit von - 5 bis +150 ºC (kein Gefrieren) und einem Betriebsdruckbereich zwischen -100 kPa bis 1 MPa sind die neuen Fittings ideal für den Einsatz unter schwierigsten Bedingungen bei Anwendungen im Lebensmittelbereich.

Sicher im Einsatz dank EHEDG und FDA-Konformität

Die Serie erfüllt überdies die strikten Anforderungen sowohl der EU-Richtlinie 1935/2004 als auch der der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) § 177.2600. Letztgenannter obliegt als Staatsbehörde die Kontrolle sämtlicher in den USA in Verkehr gebrachter Waren, was die Vorgaben auch für dorthin exportierende deutsche Unternehmen bindend macht. Die bestätigte Konformität der Serie KFG2H-E nach den Vorgaben der EU, der FDA sowie der bislang einzigartigen Zertifizierung eines Pneumatik-Fittings nach EHEDG-Richtlinien prädestiniert sie für den sicheren Einsatz im internationalen Lebensmittelumfeld – und damit überall dort, wo produzierende und/oder verpackende Unternehmen höchste Anforderungen an Hygiene- und Lebensmittelsicherheit erfüllen müssen.

Weitere Informationen finden Sie auf der EHEDG-Webseite https://ehedg.de, die Zertifizierung der Serie KFG2H-E unter: https://ehedg.de/uploads/tx_sycertifiedequipment/certificates/EHEDG_EHEDG-C2000017_ID1580_02.pdf
 

Abb. 1 Das weltweit erste und bisher einzige EHEDG-zertifizierte Pneumatik-Fitting der Serie KFG2H-E von SMC lässt sich dank seines Hygienic Designs mit poliertem Edelstahl besonders schnell und effektiv reinigen und vermeidet Flüssigkeitsansammlung und Schmutzanhaftung.
Foto: SMC Deutschland GmbH

Abb. 2 EHEDG Konstruktionsstandards. Foto: SMC Deutschland GmbH

1. Maximale äußere Oberflächenrauheit: Ra 0,8 µm
2. Ecken mit einem Radius von 3 mm oder mehr oder mit einem Kantenwinkel von 135º
3. Rostfreies Material mit hohem Korrosionsschutz: Rostfreier Stahl 316
4. Kein direkter Kontakt mit äußeren Metallteilen
5. Dichtungen aus FDA-konformen Gummimaterialien

Weitere Informationen finden Sie auf der SMC-Webseite unter www.smc.de

Die leichten und kompakten Ventile der JSY-Serie werden auf einer Aluminiumgrundplatte oder einer modularen Kunststoffgrundplatte montiert. Ihre Ansteuerung kann über einen Multipol-Anschluss oder Feldbussysteme erfolgen. Durch die geringe Masse dieser Ventilinsel-Serie entstehen niedrige Trägheitsmomente. Damit ist es möglich, die pneumatische Ausrüstung von Robotern weiter von den Rotationsachsen entfernt oder auf bewegten Einheiten zu platzieren. So kann beispielsweise eine Ventilinsel auf einem Roboter oder einem Portalachsensystem näher an Aktoren wie Greifer oder Zylinder heranrücken. Das spart eine aufwändige Verschlauchung zwischen Ventilinsel und Verbraucher. In solchen Anwendungen kommt den Ventilen der JSY-Serie ihre hohe Schutzart zugute: Die Baugröße JSY1000 ist IP40 geschützt, die Baugrößen 3000 und 5000 verfügen über die Schutzart IP67.

Weniger Breite – mehr Durchfluss

Durch ein neues Design der Ventil-Anschlussplatte ermöglichen die JSY-Modelle den Anschluss größerer Schläuche als bisher. Da größere Schlauchdurchmesser bei höherem Durchfluss einen geringeren Druckabfall über den Schlauch erzeugen, lassen sich angeschlossene Antriebe mit mehr Luft versorgen. Daraus folgt, dass sich beispielsweise die Zykluszeiten deutlich verkürzen lassen.

Das kleinste Modell der Serie – JSY1000 – ist nur noch 6,4 Millimeter breit und damit aktuell das schmalste 5/2-Wege-Ventil, was ideal ist für kompakte Schaltschrankanwendungen in der elektrischen Automation. Dennoch bietet es einen Anschluss für 6-Millimeter-Schläuche und erreicht damit Zykluszeiten, die um etwa 20 - 30 % unter denen herkömmlicher Ventile liegen.

Höhere Taktraten – weniger Bauraum

 „Die Verbindung von hoher Durchflussleistung, wenig Gewicht, kompakter Abmessung und kurzer Zykluszeit zahlt sich insbesondere in hochdynamischen Anwendungen wie der Verpackungs- oder der Nahrungsmittelindustrie aus“, erklärt Olaf Hagelstein, Product Manager bei SMC Deutschland. Taktraten lassen sich somit noch weiter erhöhen und Bauraum wird gleichzeitig gespart. Als weiteren Vorteil hebt der SMC-Experte das geringe Gewicht samt niedrigem Massenträgheitsmoment hervor, welches dafür sorgt, dass Antriebe oder elektrische Achsen eine niedrigere Leistung erbringen müssen. Es wird weniger elektrische Energie verbraucht und für die Betreiber von Anlagen sinken die Kosten. Gleichzeitig sind die Antriebe mit geringerer Leistung natürlich auch günstiger in der Anschaffung.

Weniger Breite – alle Varianten kleiner, leichter, stärker

Das JSY-Sortiment umfasst gegenwärtig insgesamt drei Modelle, die in einer steckbaren und einer nicht-steckbaren Variante verfügbar sind. Unter standardisierten Bedingungen mit 6 bar Versorgungsdruck und 5 bar Ausgangsdruck werden folgende Durchflüsse [ANR] vom Versorgungsanschluss zu den Arbeitsanschlüssen erreicht:

• JSY1000 (Ventilbreite: 6,4 mm, Anschlussgröße: 6 mm) - 244 l/min
• JSY3000 (Ventilbreite: 10 mm, Anschlussgröße: 8 mm) - 567 l/min
• JSY5000 (Ventilbreite: 15 mm, Anschlussgröße: 12 mm) - 1550 l/min

In Zahlen ausgedrückt werden die Unterschiede gegenüber den ISO-Ventilen deutlich: Ein ISO-Ventil der Norm 15407 mit der Baubreite 18 mm liefert in Standardtests einen Durchfluss von 525 l/min. Unter den gleichen Bedingungen erreicht ein Ventil der Serie JSY3000 einen Durchfluss von 567 l/min. Ein großer Vorteil etwa bei der Lebensmittel- und Verpackungsindustrie, um schnelle und dynamische Prozesse zu ermöglichen. Die Baubreite liegt dagegen lediglich bei 10 mm. Und das mit deutlich reduziertem Gewicht. Während ein Ventil nach ISO 15407 ein Gewicht von 180 Gramm auf die Waage bringt, wiegt das JSY3000-Ventil lediglich 55 Gramm!

Highlight Power Saver

Als weiteres Highlight verfügt die neue Ventilserie JSY bei den Baugrößen 3000 und 5000 über die wählbare Option eines Power Savers. Der im Ventil eingebaute Schaltkreis senkt die Leistung nach 67 Millisekunden von 0,35 Watt auf 0,1 Watt ab. Die Baugröße JSY1000 besitzt den eingebauten Power Saver standardmäßig. Er senkt die Leistung von 0,5 Watt auf 0,2 Watt ab. Diese Funktion dient nicht nur dem Einsparen von Energie. Tatsächlich werden auf diesem Weg auch die Temperaturen von Maschinen und Anlagen gesenkt.

Abb. 1 Einzelventil
Die Miniatur-Ventile der Serie JSY bieten höchste Durchflussleistung bei extrem kompakter Leichtbauweise
Foto: SMC Deutschland GmbH

Abb. 2. Ventilinsel
Die Miniatur-Ventile der Serie JSY bieten höchste Durchflussleistung bei extrem kompakter Leichtbauweise
Foto: SMC Deutschland GmbH

Die Zylinder der Serie CG5-X2977 besitzen einen blauen Spezialabstreifer nach FDA und EU 1935/2004. Der verhindert das Eindringen von Wasser ins Gehäuse und erfüllt die Anforderungen des amerikanischen und des europäischen Lebensmittelrechts. Daher sind die neuen Edelstahlzylinder perfekt für den Einsatz in den Nassbereichen der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie in weiten Teilen der Chemie- und Pharmaindustrie geeignet.

Für jeden Zweck die richtige Lösung  

Das Sortiment der neuen Edelstahlzylinder der Serie CG5-X2977 umfasst 8 Ausführungen mit Kolbendurchmesser im Bereich von 20 bis 100 mm. Die beiden kleineren Varianten mit 20 und 25 mm Kolbendurchmesser leisten Hübe bis 300 mm. Ab 32 mm Kolbendurchmesser sind Hübe bis 600 mm möglich. Der maximale Betriebsdruck beträgt 1 MPa. Als Medium dient Druckluft. Die Endlagendämpfung kann mit rein elastischen Dämpferscheiben erfolgen. Für alle, die höhere Ansprüche an die Dämpfung stellen, bietet SMC zusätzlich eine pneumatische Endlagendämpfung für diese Edelstahlzylinderserie an.  

Produktionskosten senken – global nutzen

Torsten Klein, Strategic Market Manager Food bei SMC, sieht im durchgängigen Clean-Design der CG5-X2977-Serie einen wichtigen Vorteil für die Anwender: „Glatte Oberflächen ohne Ecken und Vertiefungen erlauben eine schnelle und effiziente Reinigung. Das sorgt für eine hohe Anlagenverfügbarkeit und niedrige Produktionskosten. Dazu ist durch die Verwendung FDA- und EU-1935/2004-konformer Materialien eine globale Nutzung möglich. Maschinenhersteller brauchen sich also keine Gedanken um den Einsatzort ihrer Maschinen zu machen oder gar umzurüsten.“  
 

Abb. 1 Für den Einsatz in feuchter und aggressiver Umgebung gemacht: Die rostfreien Edelstahlzylinder der Serie CG5-X2977 im Clean Design. Leicht und effizient zu reinigen, und global einsetzbar durch die Verwendung FDA- und EU-1935/2004-konformer Materialien.
Foto: SMC Deutschland GmbH