Drehkolbenpumpen im Hygienic Design

Schon bei der konstruktiven Konzeption der Novalobe-Baureihe wurde besonderer Wert auf einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad gelegt. Durch das stimmige Verhältnis von Rotordurchmesser zu Rotorlänge, in Relation zum Achsabstand, bietet die Baureihe höchste Volumeneffizienz.

Die Novalobe-Baureihe wurde sowohl für Links- als auch für Rechtslauf konzipiert, entspricht den Richtlinien von GMP, FDA, EHEDG, QHD und 3A und setzt die folgenden Prinzipien des sterilen Designs um:

Neben diesen Kriterien weist die Drehkolbenpumpe zwei weitere Vorteile auf. Erstens setzt der Hersteller ein synchronisiertes Getriebe mit definierten Abständen ein, um ein Anlaufen der beiden Rotoren zu vermeiden. Dies verhindert eines der größten Probleme im Zusammenhang mit Excenterschnecken-, Schlauch-, Zahnrad- und Impellerpumpen – das Verunreinigen des Fördermediums mit Partikeln der Rotoren. Zum zweiten erreicht die Reinigungslösung jeden Punkt im Pumpengehäuse und erfüllt somit die strikten Vorschriften für die Reinigung (CIP) und Dampfsterilisation (SIP). Im gesamten medienberührten Bereich gibt es weder Toträume, in denen sich Flüssigkeit sammeln könnte, noch schwer oder nicht abreinigbare Spalten. Somit ist eine sterile Förderung der Produkte jederzeit garantiert.

Der Gehäusedeckel ohne Ausbuchtungen und die vollständig reinigbare Rotorschraube mit O-Ring vervollständigen die EHEDG-konforme Konstruktion. Im Gehäusedeckel können zahlreiche zusätzliche Optionen wie ein Überdruckventil, Heiz- bzw. Kühlmantel, aseptische O-Ring-Anordnung oder einem smart-pump-Datenanschluss integriert werden.

Optional kann die Baureihe mit einem integrierten Frequenzumrichter ausgestattet werden. Die Pumpenleistung ist somit über eine stufenlose Drehzahlverstellung an sich ändernde Betriebsbedingungen anpassbar. Durch diese flexible (stufenlose) elektronische Drehzahlanpassung kann auf mechanische Regelgetriebe verzichtet werden. Bei geänderten Betriebsbedingungen entfällt somit ein zeitaufwendiger und kostenintensiver Umbau des Getriebes.

Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen kann die Novalobe gemäß der Richtlinie 94/9/EG (Atex 95) in den Temperaturklassen T1 bis T4 (Zone 1 und Zone 2) geliefert werden.

Während Drehkolbenpumpen üblicherweise mit horizontalen Anschlüssen ausgestattet sind, machen es die Vorschriften der Steriltechnik nach vollständiger Restentleerbarkeit notwendig, das Gehäuse zu drehen und die Anschlüsse vertikal anzuordnen. Dieser Forderung wurde durch die flexibel einsetzbaren Edelstahlfüße der Novalobe Rechnung getragen. Die Ausrichtung der Pumpe ist sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Ausführung möglich. Die höhenverstellbaren Füße erleichtern die Ausrichtung der Pumpe an Getriebemotor und Kupplung und reduzieren zeitaufwändige Justierungen.

Für die neue Baureihe wurde eine spezielle Rotorfixierung entwickelt; Präzisionszylinder dienen als Antriebs- und Fixierungshilfe. Der Vorteil dieser Fixierung ist die wesentlich bessere Kontrolle der Toleranzen, Verringerung der Vibrationen, Reduzierung der Abnutzung, die bessere Laufruhe und die geringeren Life Cycle Costs (LCC). Die Kombination von Rotor und Zylindern ist vollständig von Fördermedium und Reinigungslösung abgedichtet. Die unterschiedlichen Rotorprofile ermöglichen eine Anpassung an die individuellen Eigenschaften des zu fördernden Produktes. Während zweiflügelige Rotore die häufig ausgewählten Standardrotore sind, werden einflügelige Rotore für hochviskose, teigige Medien eingesetzt.

Soll ein scherempfindliches Produkt mit einer geringen Pulsation, kleinem Net Positive Inlet Pressure (NPIP) und geringer Geräuschentwicklung schonend gefördert werden, eignen sich die cyclodischen mehrflügligen Rotore (Multi-Lobe). Alle Rotortypen sind so konstruiert, dass ein Austausch problemlos vorgenommen werden kann. Sie sind für Betriebstemperaturen bis 150 °C ausgelegt.

Die Gleitringdichtungen für die Novalobe sind speziell für Applikationen mit hohem Anlaufdrehmoment, hervorgerufen durch eine hohe Viskosität, und geringer Drehzahl ausgelegt. Novalobe-Pumpen sind mit servicefreundlichen Gleitringdichtungen in unterschiedlichen Varianten ausgestattet. Die Wartungszeiten der Pumpen mit einfachen, gespülten und doppelten Gleitringdichtungen sind minimiert, da die Dichtungen ohne Ausbau der Pumpe aus der Rohrleitung von der Frontseite gewechselt werden können. Die spaltfreien Dichtungen entsprechen den Richtlinien des Hygienic Design und werden stets vom Medium umspült. Die austauschbare Wellenschutzhülse reduziert die LCC und erleichtert die Wartung.

Die Gleitringdichtungen können in verschiedenen Werkstoffpaarungen ausgeführt werden. Die Kombination Kohle/SIC bringt aufgrund der geringen Reibung einen geringen Wärmeeintrag in das Fördermedium. Für die hohen Anforderungen einer Sterilapplikation ist die Werkstoffpaarung SIC/SIC aufgrund ihrer Abriebfestigkeit die geeignete Dichtungslösung.

Das Rotorgehäuse der Pumpe ist mit großen Einläufen für die Ausstattung mit allen handelsüblichen Anschlüssen – Gewinde, Flansch und Clamps – ausgelegt. Die Gehäuse können ohne zusätzliches Zwischenstück sowohl für metrische als auch für zöllische Anschlüsse eingesetzt werden.

Um bei hochviskosen Fördermedien den NPIP-Wert zu verbessern, besteht die Möglichkeit einen rechteckigen Einlauf einzusetzen. Damit kann die Pumpe unmittelbar an einen konisch zulaufenden Behälter angeschlossen und der Zulauf des Mediums in die Pumpe erleichtert werden.

Die Oberfläche der produktberührten Bauteile muss bei sterilen Anwendungen glatt, frei von mechanischen Beschädigungen und ohne Riefen und Kratzern sein. Nur so lässt sich das Festsetzen von Verunreinigung vermeiden. Die Oberflächenrauigkeit Ra ist standardmäßig m0,8 µm. Wird für hochsterile Applikationen eine höhere Oberflächengüte verlangt, kann die Novalobe mit einer Oberflächenrauigkeit von m0,4 µm gefertigt werden.

Novalobe-Pumpen sind in unterschiedlichen Materialien verfügbar, zu den gängigen Varianten zählen Edelstahl in 316L (1.4404) und die ferritarme Variante in 1.4435. Für spezielle Anforderungen stehen Hastelloy und andere Sonderlegierungen zur Verfügung. Die Rückverfolgbarkeit der eingesetzten Werkstoffe kann durch 3.1- Zertifikate und FDA-Bescheinigungen garantiert werden. Ein umfassendes Prüfverfahren liefert Informationen über die Leistungsdaten, das Strömungsverhalten, den Schalldruckpegel und den NPIP-Bedarf.

Halle 8.0, Stand B25

dei 404

Die Novalobe-Baureihe fördert sowohl hoch- als auch niedrigviskose Medien in sterilen Anwendungen. Die wichtigsten technischen Details der Baureihe sind:

Baureihe Novalobe

Pumpen.net – Branchenportal für Pumpen und Pumpentechnik

Achema 2006