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Mit PTFE-Faltenbalg

Aseptische Ventile für sterile Verfahrensprozesse
Mit PTFE-Faltenbalg

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Grundvoraussetzung für ein Höchstmaß an Prozeßsicherheit bei sterilen Arbeitsprozessen sind zuverlässige Prozeßkomponenten. Speziell Absperrventilen fällt eine Schlüsselstellung zu, wenn es um die hermetisch sichere Trennung des Prozeßinnenraums von der Außenatmosphäre geht. Die aseptische Ventilbaureihe Stericom erfüllt diese Anforderung.

Werner Schmid

Die aseptischen Ventile vom Typ Stericom (Abb. 1) – eine Neu- bzw. Weiterentwicklung auf Basis der Varivent-Baureihe – unterbinden Produktkontaminationen von außen und gewährleisten die absolute Keimfreiheit des Prozeßsystems. Kernelement ist ein PTFE-Faltenbalg aus Hostaflon TFM 1705 (Abb. 2).
Dauerhafte Abdichtung gewährleistet
Kennzeichnend für das Dichtsystem ist die dünnwandige Dichtmembran (1) des PTFE-Faltenbalges, die das Fließverhalten auf ein Minimum reduziert. Der oberhalb der Dichtmembran auf der produktabgewandten Seite angeordnete Elastomer-O-Ring (2) gewährleistet durch seine permanent wirkende Vorspannung eine dauerhafte Abdichtung und kompensiert ein mögliches, minimales Fließen im Falle von ständigen Temperaturwechseln.
Die Gestaltung des Druckringes (3) stellt darüber hinaus sicher, daß die Vorspannkraft des O-Ringes unmittelbar bzw. ausschließlich auf die Dichtmembran wirkt. Durch den metallischen Anschlag (5) des Druckringes im Gehäuse wird der PTFE-Faltenbalg definiert vorgespannt. Die Überbeanspruchung der Dichtstelle läßt sich dadurch vermeiden. Eine weitere Funktion des Druckringes ist die Aufnahme sämtlicher aus dem Produktraum auftretenden Kräfte. Bei Überdruck stützt sich der PTFE-Faltenbalg am Druckring ab, bei Unterdruck (Vakuum) erfolgt die Abstützung über den Sicherungsring (4) auf den Druckring. In beiden Belastungsfällen ist die Kraft auf die Dichtstelle auf ein Minimum reduziert.
Weitere kennzeichnende Merkmale des PTFE-Faltenbalges sind der große Faltenabstand, der eine optimale CIP/SIP-Reinigung zuläßt und die Abstützung der Faltengeometrie bei seitlicher Anströmung. Die Druckbelastung der PTFE-Faltenbälge beträgt maximal 6 bar, die Betriebsdauertemperatur maximal 135 °C. Kurzzeitig sind während der Sterilisation auch 150 °C möglich.
Drehbare Ventilschaftverbindungerhöht Standzeit
Bei pneumatisch betätigten Faltenbalg-Ventilen, einfachwirkend mit Rückstellfeder, bewirkt die Druckfeder im Antrieb beim Betätigen eine sogenannte „Torsionskraft“. Diese Torsionsbeanspruchung führt in den meisten Fällen zu einem frühzeitigen Verschleiß bzw. Defekt des Faltenbalges. Die aseptisch ausgeführten Stericom-Ventile, gleich welcher Variante, sind grundsätzlich mit einer drehbaren Ventilschaftverbindung ausgerüstet. Die unerwünschte Torsionsbeanspruchung des Faltenbalges ist dadurch ausgeschlossen.
Weitere Konstruktionsmerkmale
Ein zusätzlicher Vorteil der Stericom-Ventilbaureihe besteht in der Gehäusetechnik aus dem Varivent-Ventilsystem, gleich welcher Gehäusekombination. Bereits bestehende Anlagensysteme lassen sich so ohne Veränderung des Rohrleitungssystems mit Stericom-Aseptik-Ventileinsätzen ausrüsten.
Für höhere Prozeßbelastungen (Druck/Temperatur) steht wahlweise ein Metall-Faltenbalg mit einwandigem Kompensator, Werkstoff 1.4404, optional Werkstoff Hastelloy C-276 (2.4819), aus dem Varivent-System zur Verfügung. Das Ventiloberteil ist baugleich, die Merkmale „drehbare Ventilschaft-Verbindung“ bzw. „einheitliches Gehäuse“ bleiben ebenso erhalten. Eine spätere Umrüstung auf Metall-Faltenbalg (ohne zusätzliche Bauteile) ist mit einfachen Handgriffen möglich. Durch die Ausrüstung mit Ecovent-Antrieben lassen sich die Stericom-Ventile selbst bei engsten Raumverhältnissen installieren.
Eine EHEDG-Prüfung zum Nachweis der Reinigbarkeit in automatisierten Prozeßsystemen (CIP) liegt vor. Darüber hinaus sind die Ventile auch nach 3A-Sanitary-Standard lieferbar.
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