Die Brau Beviale 2014 bot den perfekten Rahmen für Pentair Südmo um der Fachwelt das neue aseptische Doppelsitzventil „Secure“ vorzustellen. Sich verändernde Konsumgewohnheiten und die zunehmende Beliebtheit von Verkaufsverpackungen, die aufgrund ihrer Materialeigenschaften nur kalt befüllt werden können, sind entscheidende Gründe für den zunehmenden Einsatz von aseptischen Produktions- und Abfüllanlagen in der Getränke- und Lebensmittelindustrie.
Gleichzeitig werden von Seiten des Handels längere Mindesthaltbarkeiten und höhere Qualitätsstandards gefordert.
Eine Schlüsselposition in der aseptischen Produktionskette nehmen die verbauten Ventile ein. Sie steuern nicht nur die Produktionswege, sondern ermöglichen auch eine automatisierte CIP-Reinigung (CIP = Cleaning in Place) der Prozessanlage. Damit sind sie die Schnittstelle zwischen Produkt, Prozess und Umgebung – und das bei sich dynamisch verändernden Betriebszuständen.
Neues Konzept für aseptische Prozessventile
Eine grundlegende Anforderung an aseptische Prozessanlagen ist die sichere hermetische Trennung der produktberührten Anlagenbereiche von der Umgebung, um die Gefahr mikrobiologischer Verunreinigungen zu eliminieren. Hinsichtlich dieser geforderten hermetischen Trennung ist die Abdichtung im Bereich der Ventilspindel kritisch zu betrachten. Dieser Bereich kommt durch eine Hubbewegung mit der Atmosphäre in Berührung und ist folglich eine potenzielle Eintrittsschleuse für Produktkontaminationen. Bei aseptischen Prozessventilen wurde die geforderte hermetische Absicherung des Spindelhubs bisher meist durch einen flexiblen PTFE- oder Metallbalg sichergestellt.
PTFE- oder Metallbälge sind jedoch anfällig gegenüber mechanischen und thermischen Belastungen Zudem weisen sie hinsichtlich ihrer Reinigungsfähigkeit Nachteile auf. So ist allein die wellige große Oberfläche eines Balgs bezüglich ihrer Reinigbarkeit nicht optimal. Hinzu kommen verschlechterte Strömungsbedingungen innerhalb des Ventils und bei größeren notwendigen Hüben eine konstruktionstechnisch nicht zu vermeidende Dombildung. Vor diesem Hintergrund hat Pentair Südmo die aseptische P3-Dichtungslösung entwickelt, mit der das Unternehmen bereits seit vielen Jahren seine aseptischen SVP-Select-Einsitzventile ausrüstet. Jetzt ist es gelungen, dieses Konzept auch auf den Bereich der Doppelsitzventile zu übertragen.
500.000 Schaltspiele ohne Verschleiß
Die im aseptischen Doppelsitzventil „Secure“ eingesetzte P3-Manschette erfüllt die FDA- und USPClass-VI-Vorgaben und eignet sich somit uneingeschränkt für aseptische Ventillösungen in der Getränke-, Lebensmittel-, Molkerei- und Pharmaindustrie. Das Material entspricht im Wesentlichen den Eigenschaften und der Beständigkeit eines PTFE-Werkstoffes. Demgegenüber verbessert wurde das Kaltflussverhalten. Das P3-Material ist elastisch und besitzt ein Rückstellverhalten. Es ist durchgehend homogen, flexibel und eignet sich somit für eine hohe Anzahl an Lastwechseln. Die Gefahr einer Taschen- und Rissbildung – wie sie für Mehrkomponentensysteme typisch ist – besteht nicht.
Das Dichtungsmaterial selbst zeichnet sich durch eine hohe Beständigkeit gegenüber Chemikalien, Reinigungsmitteln und Temperaturen bis 150 °C aus. Es verfügt über eine sehr gute Druckstabilität bis 10 bar dynamischer Druck. Auch eine seitliche Anströmung stellt für die Manschette keine Herausforderung dar. Zum Vergleich: Ein einlagiger Metallbalg stößt bei 5 bar an seine Belastungsgrenze. Das P3-Material hat darüber hinaus geringste Hafteigenschaften, entsprechend gut ist es zu reinigen. Dagegen können bei Metallen aufgrund der hohen Grenzflächenspannung Verunreinigungen anhaften und dann bei einem nachfolgendem Sterilisationsprozess „anbacken.“ Die P3-Manschette erreicht auch bei häufigen Schaltwechseln eine lange Lebensdauer. In Belastungstests zeigte die P3-Manschette nach insgesamt 500.000 Schaltungen noch keinerlei Verschleiß.
Vielfältige Einsatzmöglichkeiten
Interessante Einsatzgebiete für Ventile mit P3-Manschetten sind beispielsweise der pasteurisierte Bereich von Molkereien, die kaltaseptische Getränkeabfüllung oder pharmazeutische Anlagen. Weitere Einsatzmöglichkeiten sind Prozessventile zur Verarbeitung von abrasiven oder an der Atmosphäre kristallisierenden Medien wie Laktose oder Instant Coffee.
