DE102021117301A1

DE102021117301A1 - Schlauchleitung

Info

Publication number: DE102021117301A1
Application number: DE102021117301.9A
Authority: DE
Inventors: Christian Hübner; Julia Freundorfer; Anne Burger; Peter Auer; Felizia Sturm; Christoph Göbel
Original assignee: Rehau Industries SE and Co KG
Current assignee: Rehau Industries SE and Co KG
Priority date: 2021-07-05
Filing date: 2021-07-05
Publication date: 2023-01-05
Also published as: WO2023280521A1; EP4366515A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine flexible Schlauchleitung (1). Erfindungsgemäß wird eine flexible Schlauchleitung (1) mit einer polymeren Schicht (2), deren innere Oberfläche einen freien Strömungsquerschnitt (A) der Schlauchleitung (1) begrenzt, wobei die Schicht (2) ein thermoplastisches Elastomer (TPE) enthält, zum Transport von tierischer Milch (F), insbesondere Kuh- oder Ziegenmilch verwendet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlauchleitung zum Transport von tierischer Milch, insbesondere Kuh- oder Ziegenmilch.
In diesem Zusammenhang beschäftigt sich die Erfindung insbesondere mit dem Einsatz solcher Schlauchleitungen als Bestandteil mobiler Melkmaschinen. Derartige Melkmaschinen werden beispielsweise in landwirtschaftlichen Betrieben, insbesondere in entsprechenden Ställen für z.B. Kühe oder Ziegen zur Milchgewinnung eingesetzt. Die Schlauchleitungen stellen in der Regel eine Verbindung von den Zitzen der Tiere hin zu einem Milchsammelstück bzw. vom Milchsammelstück hin zu einem Milchsammeltank der Melkmaschine her. Im Stand der Technik bestehen diese Schlauchleitungen in der Regel aus Silikon oder Gummi, da eine Lebensmitteleignung des Schlauchmaterials vorliegen muss und hohe Anforderungen an die Hygiene bestehen.
Da es keine spezielle EU-Richtlinie bzw. Verordnung für die Verwendung von Silikon- und Gummischläuchen im Lebensmittelbereich gibt, werden diese regelmäßig in Anlehnung an die sich mit Materialien aus Kunststoff im Lebensmittelbereich beschäftigende EU-Verordnung Nr. 10/2011 geprüft, obwohl in dieser Verordnung Silikone und auch Gummi explizit ausgenommen werden. Für Silikone und auch Gummi gibt es somit keine rechtliche Grundlage zur Bewertung der Eignung dieser Materialien für den Fall, dass diese mit Lebensmitteln in Berührung kommen. Bei der Herstellung von Silikonschläuchen können durch den hierbei erforderlichen Temperungsvorgang Spaltprodukte entstehen, welche möglicherweise ins Lebensmittel eindiffundieren. Silikon ist ferner nicht recylcebar und weist auch eine geringe Beständigkeit gegenüber Säuren und Laugen auf, was die Reinigung entsprechender Schläuche erschwert. Weiterhin sind Silikon und Gummi auch sehr teure Materialien. Beim Einsatz von Gummischläuchen besteht die Problematik, dass diese regelmäßig polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten, die in Bezug auf den Kontakt mit Lebensmitteln bedenklich sind. Aus der DE 203 12 108 U1 ist eine PVC-Schlauchleitung bekannt, deren Einsatz für den Transport von Milch zwar empfohlen wird.
PVC erfüllt jedoch nicht die im Laufe der Jahre immer weiter verschärften Anforderungen an Lebensmittel konform ität.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchleitung zum Transport von tierischer Milch, insbesondere Kuh- oder Ziegenmilch, anzugeben, die lebensmittelkonform ist und darüber hinaus kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung einer flexiblen Schlauchleitung mit

- einer polymeren Schicht, deren innere Oberfläche einen freien Strömungsquerschnitt der Schlauchleitung begrenzt, wobei die Schicht ein thermoplastisches Elastomer (TPE) enthält,

Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das thermoplastische Elastomer auf Styrolbasis (TPE-S) ein Styrol-Ethyl-Butyl-Styrol (SEBS) und/oder ein Styrol-Ethyl- Propyl-Styrol (SEPS). Diese Materialien haben sich als besonders geeignet für den erfindungsgemäßen Einsatzzweck herausgestellt. Zweckmäßigerweise besteht die Schicht zu mindestens 95 Gew.-% aus dem thermoplastischen Elastomer (TPE).
Vorzugsweise ist dem Polymermaterial der Schicht kein Weichmacher zugesetzt. Dies ist regelmäßig nicht erforderlich, weil das erfindungsgemäß eingesetzte Polymermaterial bereits über eine ausreichende Flexibilität verfügt.
Im Rahmen der Erfindung liegt es, dass die Schlauchleitung lediglich aus der Schicht besteht. Alternativ dazu kann die Schicht von einer Armierungsschicht umgeben sein, die vorzugsweise gewickelte und/oder geflochtene Filamente aufweist. Dies empfiehlt sich insbesondere für Anwendungsfälle, in denen die Milch mit einem vergleichsweise hohen Druck transportiert wird, beispielsweise mit mehr als 1 bar ü, insbesondere mehr als 3 bar ü. Andererseits kann die Armierungsschicht aber auch ein Kollabieren der Schlauchleitung bei Unterdruck verhindern. Die Filamente können insbesondere Polyester enthalten bzw. aus Polyester bestehen. Im Falle einer Armierung ist es zweckmäßig, wenn die Armierungsschicht von einer polymeren Schutzschicht umgeben ist, die vorzugsweise die Außenschicht der Schlauchleitung bildet.
Die Schicht weist vorzugsweise eine Härte Shore A, bspw. gemessen nach EN ISO 868, 3s, im Bereich von 40 bis 60 auf, insbesondere 45 bis 55. Durch eine entsprechende Auswahl des TPE-Materials der Schicht kann die Härte gezielt eingestellt werden. Die Bruchspannung des Materials der Schicht gemessen nach EN ISO 527-1 beträgt zweckmäßigerweise mindestens 3 N/mm², insbesondere mindestens 5 N/mm². Die Bruchdehnung des Materials der Schicht gemessen nach EN ISO 527-1 beträgt vorzugsweise mindestens 400 %, insbesondere mindestens 580 %. Die Temperaturbeständigkeit des Schichtmaterials ist zweckmäßigerweise zumindest in einem Bereich von - 10 °C bis + 60 °C gewährleistet.
Im Rahmen der Erfindung liegt es, dass die flexible Schlauchleitung Bestandteil einer mobilen Melkmaschine ist. Eine solche Melkmaschine ist dann zweckmäßigerweise mit mehreren solcher Schlauchleitungen ausgerüstet, beispielsweise entsprechend der Anzahl der Zitzen des zu melkenden Tieres. Dies sind bei Kühen deren vier, bei Ziegen hingegen zwei.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:

1 eine erfindungsgemäß verwendete Schlauchleitung in einer Querschnittsdarstellung;
2 eine alternative Ausführungsform der Erfindung in einer der 1 entsprechenden Darstellung
3 eine Längsansicht der in der 2 gezeigten Schlauchleitung und
4 eine ausschnittsweise dargestellte Melkmaschine mit erfindungsgemäß verwendeten Schlauchleitungen

Die 1 zeigt im Querschnitt eine flexible Schlauchleitung 1 mit einer polymeren Schicht 2, deren innere Oberfläche einen freien Strömungsquerschnitt A der Schlauchleitung 1 begrenzt. Die Schicht 2 enthält ein thermoplastisches Elastomer (TPE) und wird erfindungsgemäß zum Transport von tierischer Milch F (s. 3), insbesondere Kuh- oder Ziegenmilch verwendet. Im Ausführungsbeispiel ist das thermoplastische Elastomer (TPE) ein thermoplastisches Elastomer auf Styrolbasis (TPE-S). Dieses thermoplastische Elastomer auf Styrolbasis (TPE-S) kann ein Styrol-Ethyl-Butyl-Styrol (SEBS) und/oder ein Styrol-EthylPropyl-Styrol (SEPS) sein. Im Ausführungsbeispiel besteht die Schicht 1 zu mindestens 95 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 99 Gew.-% aus dem thermoplastischen Elastomer (TPE). Dem Polymermaterial der Schicht 2 ist kein Weichmacher zugesetzt. Im Beispiel gemäß 1 besteht die Schlauchleitung 1 lediglich aus der Schicht 2. Der Innendurchmesser d₁ der Schicht 2 beträgt z.B. 8 bis 25 mm, insbesondere 12 bis 20 mm. Die Dicke s der Schicht 2 beträgt zweckmäßigerweise 3 bis 8 mm, z.B. 5 bis 6 mm.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 und 3 hingegen ist die Schicht 2 von einer Armierungsschicht 3 umgeben, die geflochtene Filamente 4 aufweist. Eine solche Ausführung ist insbesondere für Anwendungen bei erhöhtem Druck des Transportmediums Milch F zweckmäßig. Die Armierungsschicht 3 kann aber auch ein Kollabieren der Schlauchleitung 1 bei Unterdruck verhindern. Die Armierungsschicht 3 ist von einer polymeren Schutzschicht 5 umgeben, welche die Außenschicht der Schlauchleitung 1 bildet. Die Armierungsschicht 3 ist offen gestaltet, d.h. zwischen den Filamenten 4 verbleiben Freiräume 6. Eine geschlossene Ausführung ohne Freiräume liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung. Die Schicht 2 weist eine Härte Shore A im Bereich von 40 bis 60, vorzugsweise 45 bis 55, auf.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 werden mehrere flexible Schlauchleitungen 1, beispielsweise gemäß der Ausführung nach 1, als Bestandteile einer mobilen Melkmaschine 100 verwendet. Die Melkmaschine umfasst mehrere - zweckmäßigerweise je nach Zitzenzahl des zu melkenden Tiers, also z.B. bei einer Kuh vier (wie in 4 gezeigt), bei einer Ziege zwei - Zitzenbecher 20, die zum Anschluss der Melkmaschine 100 am Tiereuter dienen. Die Zitzenbecher 20 sind jeweils mit einer Schlauchleitung 1 verbunden, die eine strömungstechnische Verbindung zu einem Milchsammelstück 30 herstellt. Vom Milchsammelstück 30 verläuft dann eine weitere Schlauchleitung 1, die ggf. einen größeren Strömungsquerschnitt A hat als die an die Zitzenbecher 20 angeschlossenen Schlauchleitungen 1, zu einem weiteren Aggregat, beispielsweise einen Milchsammeltank 40. Die Melkmaschine 100 verfügt noch über weitere Bestandteile, wie z.B. eine Vakuumpumpe, eine Kühleinrichtung, Milchabscheider etc., die jedoch vereinfachend nicht dargestellt sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 20312108 U1 [0003]

Claims

Verwendung einer flexiblen Schlauchleitung (1) mit - einer polymeren Schicht (2), deren innere Oberfläche einen freien Strömungsquerschnitt (A) der Schlauchleitung (1) begrenzt, wobei die Schicht (2) ein thermoplastisches Elastomer (TPE) enthält, zum Transport von tierischer Milch (F), insbesondere Kuh- oder Ziegenmilch.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Elastomer (TPE) ein thermoplastisches Elastomer auf Styrolbasis (TPE-S) ist.
Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Elastomer auf Styrolbasis (TPE-S) ein Styrol-Ethyl-Butyl-Styrol (SEBS) und/oder ein Styrol-Ethyl- Propyl-Styrol (SEPS) ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (1) zu mindestens 95 Gew.-% aus dem thermoplastischen Elastomer (TPE) besteht.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Polymermaterial der Schicht (2) kein Weichmacher zugesetzt ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchleitung (1) lediglich aus der Schicht (2) besteht.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (2) von einer Armierungschicht (3) umgeben ist, die vorzugsweise gewickelte und/oder geflochtene Filamente (4) aufweist.
Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierungsschicht (2) von einer polymeren Schutzschicht (5) umgeben ist, die vorzugsweise die Außenschicht der Schlauchleitung (1) bildet.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (2) eine Härte Shore A im Bereich von 40 bis 60, vorzugsweise 45 bis 55, aufweist.
Verwendung der flexiblen Schlauchleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Bestandteil einer mobilen Melkmaschine.