Tiefgezogene Gehäuse sorgen für Kompaktheit und Leichtbauweise

Weniger Gewicht bringt Armaturen auf Touren

Anzeige
Insbesondere interdisziplinäre Fachgebiete wie die chemische und pharmazeutische Industrie oder die Biotechnologie müssen sich immer wieder komplexen Herausforderungen und technischen Problemen stellen, die effektive Lösungen erfordern. Flexibilität in Design, Ausführung und Auswahl der Materialien sind bei Armaturen ein erster Schritt in die richtige Richtung, wie das Beispiel des Druckminderventils DM 462 hyg zeigt.

Dietmar Pallasch

Die Anforderungen in den Teildisziplinen der mechanischen, thermischen, chemischen, biotechnologischen Verfahrenstechnik sind in den Branchen Lebensmittel und Getränke sowie insbesondere in der Pharmazie und Kosmetik bezogen auf die hygienische Ausführung der Anlageneinzelkomponenten sehr ähnlich. Diese Bereiche werden geprägt durch die Anforderungen an die produktberührten metallischen Werkstoffe von mindestens Edelstahl 1.4404 (oder andere Bezeichnungen wie V4A; 316 L). In der Pharmazie wird immer häufiger auch nach dem Werkstoff 1.4435 verlangt, bei welchem dann auch sogenannte Obergrenzen für den Delta-Ferrit-Gehalt einzuhalten sind. Die Delta-Ferrit-Gehalte gehen von u003C3 % bis zu u003C0,3 %.
Bei den Elastomeren haben sich FDA-Zulassungen (= amerikanischer Lebensmittelstandard) nach 21 CFR 177.2600 und USP-Class-VI-Konformitätsbescheinigungen durchgesetzt.
Nachweise der Oberflächenrauheit kann man zum Standard zählen. Schaut man sich die Spezifikationen namhafter Anlagenbauer an, so muss man feststellen, dass in diesem Bereich die größte Varianz herrscht. Für Anlagen mit Vorschriften nach „Baseler Norm“ gelten die strengsten Anforderungen wie z. B. Oberflächen Rauigkeit #0,25 µm und Delta-Ferrit-Gehalte u003C0,3 % . Als quasi einfachste Forderung für eine hygienische Oberfläche könnte man Ra-Werte bis 0,8 µm und dazu eine Elektropolitur annehmen. Ob dabei die Elektropolitur die Güte der mechanischen Politur in einen höheren Grad überführt, wird immer wieder diskutiert.
Die Prozesslinien im Anlagenbau für alle Branchen sind höchst automatisiert. Ob nun bei der Herstellung von Injektions- oder Infusionslösungen, für Säfte oder Tropfen in der Pharmazie oder bei Kurz-zeiterhitzungsanlagen (KZE), bei Homogenisiermaschinen oder Temperieranlagen in der Lebensmittelindustrie: Immer steht die Prozessautomation im Vordergrund. Für das Handling der Reinstmediensysteme allerdings kommen vermehrt sogenannte ROHs (Regler ohne Hilfsenergie) oder sogenannte „eigenmediengesteuerte Armaturen“ zum Einsatz. In WIP-/CIP-/SIP-Systemen werden die Reinstmedien des Sekundärkreislaufes gemanagt. Die Eigenschaften der einzelnen Medien wie gereinigtes Wasser für CIP-Anlagen (Cleaning-in-Place), WFI (Water for Injection), Reinstdampf für SIP-Anlagen (Sterilisation-in-Place), gereinigte Druckluft bestimmen die Anforderungen an die eingesetzten Ventile. So muss z. B. ein eigenmediengesteuerter Druckminderer in einer Reinigungsanlage für Karpulen oder in einem Sterilisiertunnel für alle Medien verträglich sein und allen hygienischen Anforderungen gerecht werden.
Tiefgezogene Armaturen aus Edelstahl
Die Ventile werden also für den wechselnden Gebrauch von allen Medien ausgelegt. Zusätzlich sollen die Ventile möglichst kompakt sein, um unter schwierigen Einbauverhältnissen platzsparend eingesetzt werden zu können. Die kompakteste Version für eine Armatur ergibt sich, wenn die Gehäuse aus Edelstahl tiefgezogen, bei Mankenberg heißt das „High Grade“, gefertigt werden. Edelstahl-tiefgezogene Armaturen haben an sich schon eine hochwertige Oberfläche, die sich dann sehr einfach weiter vergüten lässt. Das eigentliche Know-how steckt in den Schweißverbindungen für die Anschlussstutzen, den sogenannten Aushalsungen.
Das Druckminderventil DM 462 hyg von Mankenberg stellt eine gelungene Lösung für die gestellten Forderungen dar. In Zusammenarbeit mit den Anwendern aus dem Pharmazie-Anlagenbau wurde ein Lastenheft erstellt und konsequent umgesetzt. Neben der Verträglichkeit für alle Medien wurde besonderes Augenmerk auf eine geringe Masse des Ventils gelegt. Weniger Gewicht bedeutet bei automatisierten Anlagen, dass beim Dämpfen weniger Wärme verloren geht. Die Taktzeiten für die Prozesse können effektiver gestaltet werden. Im Vergleich zu Ventilen gleicher Baugröße ist das Gewicht um fast 40 % niedriger, das bringt Vorteile bei CIP-/SIP-Prozessen. Dies wurde u. a. erreicht durch die optimale Ausnutzung der Mankenberg Schellentechnologie, die geringere Hauptgehäusedurchmesser möglich macht. Zusätzlich werden die in der Pharmazie unbeliebten Verschraubungen gespart. Durch den Einsatz von Tiefziehtechnologie für bestimmte Gehäuseteile wird das Gewicht noch weiter reduziert bei gleichzeitiger Flexibilität in den Anschlüssen. Der DM 462 hyg kann mit seinem 3-Stutzengehäuse sowohl Durchgangsform als auch Eckform darstellen.
Eigenmediengesteuerte Arbeitsweise
Diese Ventile arbeiten eigenmediengesteuert, d. h. man braucht zwanghaft als Steuerelement eine Membran, denn Kolben mit O-Ringen als dynamische Dichtungselemente sind wegen des Partikelabriebes ungeeignet. Weiterhin muss bzw. sollte zuverlässig verhindert werden, dass es am Ventilsitz zu Reibungen kommen kann. Wenn die Spindel, die die Dichtungsringe trägt, außerhalb des Mediumraumes (d. h. in der Federhaube) geführt wird, sind Abrieberscheinungen im Ventilraum quasi ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil einer außenliegenden Führung ist die Dämpfung der Bewegung des Systems. Regler ohne Hilfsenergie reagieren normalerweise im Millisekundenbereich auf Eingangsdruckschwankungen. Gerade bei automatisch getakteten Prozessen, in denen Magnetventile kleine Druckstöße generieren, ist eine Verlangsamung des Ansprechens des Druckminderventils gewünscht.
Natürlich kann ein solches Ventil mit allen Varianten von Clampanschlüssen oder einfachen Anschweißenden ausgeführt werden. Auch sind alle Spielarten von Oberflächenausführungen von Ra u003C0,25 µm inklusive Elektropolitur bis Ra 1,6 µm ohne besondere Oberflächenbehandlung einfach umsetzbar. Die Konsequenz ist ein maximal variables und gleichzeitig kompaktes Ventil.
Online-Info www.dei.de/0809444
Anzeige

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

cav-Produktreport

Für Sie zusammengestellt

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Top-Thema: Instandhaltung 4.0

Lösungen für Chemie, Pharma und Food

Pharma-Lexikon

Online Lexikon für Pharma-Technologie

Prozesstechnik-Videos

Hier finden Sie alle aktuellen Videos

phpro-Expertenmeinung

Pharma-Experten geben Auskunft

Prozesstechnik-Kalender

Alle Termine auf einen Blick

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de