Aseptische Regelventile

Dipl.-Ing. Stephan Giesen

Neben der kompakten Bauweise zeichnen sich die spindelgeführten Ventile durch eine weitere Verbesserung der Oberflächengüte, der Materialien und der Druckfestigkeit aus. So werden jetzt Oberflächengüten mit einer Rauheit von 0,4 µm erreicht. Bei den verwendeten Materialien handelt es sich um porenfreies AISI 316L und Alloy 6 sowie um FDA-zugelassene Dichtungsmaterialien. Durch die besondere Auslegung der Aseptikmembrane mit einem Supportring werden für Aseptikventile hohe Drücke erreicht – die Standardausführung (191400) ist für einen Nenndruck von 25 bar ausgelegt.

Die Ventile sind in drei Varianten verfügbar. Sie besitzen alle das gleiche Grundgehäuse und unterscheiden sich durch ihre applikationsabhängigen Aufsätze. Diese Aufsätze werden durch ein Klammersystem mit dem Ventilgehäuse lösbar verbunden. Das Gehäusedesign wurde so optimiert, dass keine Toträume existieren, in denen sich Bakterien oder Verunreinigungen absetzen können. Die Konstruktion gewährleistet ein Entleeren des Ventils und erfüllt die CIP- und SIP-Auflagen zur keimfreien Reinigung.

Die Ventile 191400 wurden für die Anwendungen in der Getränke- und Lebensmittelindustrie konzipiert und werden den Anforderungen von 3A und USDA gerecht. Um beste Regeleigenschaften bei geringstem Verschleiß zu erzielen, wird die Spindel generell bei dieser Ventilserie durch eine PTFE-Folie geführt. Die Spindelabdichtung sowie die Gehäuseabdichtung gegenüber dem Aufsatz wird jeweils durch einen O-Ring realisiert. Sollte eine Undichtigkeit auftreten, erscheint das Medium in einem dafür vorgesehenen Austrittskanal und wird unmittelbar einer entsprechenden Messeinrichtung zugeführt. Die Anordnung dieser Detektorbohrungen sowie die umlaufende Nut schließen eine Verunreinigung von außen nach innen aus.

Speziell für aseptische Anwendungen im Bereich der pharmazeutischen Industrie, Biotechnologie und Reinstanwendungen wurden die Geräte 191700 und 191800 entwickelt. Zur hermetischen Abdichtung steht eine spezielle TFM/EPDM-Verbundmembrane zur Verfügung. Bei dem dem Medium zugewandten Membranwerkstoff TFM handelt es sich um modifiziertes PTFE. Die weiteren Schichten bestehen aus EPDM sowie aus einem vulkanisierten Stützgewebe. Diese rückseitige Membranunterstützung bzw. dieser Supportring ermöglicht eine erhöhte Druckfestigkeit, Elastizität und somit eine längere Lebensdauer. Bei der Auslegung der Aseptikmembranen wurden Aspekte wie Druckverhältnisse, Hub, Aggressivität der Medien sowie Reinigung und Sterilisierbarkeit beachtet.

Die Aseptikmembrane sitzt zwischen Ventilkegel und Ventilspindel, wobei der Außenradius der Membrane gleichzeitig zur Gehäuseabdichtung dient. Durch die geschraubte Ausführung des Kegels ist ein Austausch der Membrane oder des Kegels leicht durchführbar. Der Unterschied der Geräte 191700 und 191800 besteht lediglich in der Ausführung zur Ermittlung von möglichen Leckagen. Im Falle der Variante 191700 werden auftretende Leckagen durch entsprechende Bohrungen innerhalb des Klemmringes – identisch mit der Konstruktion der Variante 191400 – erkannt. Hingegen sieht die Leckageermittlung beim Ventil 191800 einen ¼“-NPT-Testanschluss vor, so dass eine Spindelabdichtung in Form eines O-Rings hinzukommt.

Die Ventile der Kämmer-Serie 191000 decken den KVS-Wertbereich von 0,011 bis 160 in den Nennweiten von DN 10 bis DN 100 ab. Je nach Anwendungsfall und Charakter der Regelstrecke können lineare oder gleichprozentige Kennlinien der Regelkegel realisiert werden. In Verbindung mit der Antriebsserie KP aus Edelstahl und durch Verwendung der klassischen, analogen I/P- oder wahlweise digitalen Stellungsregler ist die Einbindung in die unterschiedlichen Automatisierungskonzepte möglich.

cav 463