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Innovation Award 2018: Dichtungen und Armaturen

Dichtung und Wahrheit: Die innovativsten Armaturen der Achema

| Autor/ Redakteur: Dominik Stephan* / Dominik Stephan

Das waren die Armaturen- und Dichtungs-Champions der Achema 2018 – Sind Armaturen und Dichtungen zwischen Trendthemen wie Digitalisierungsstrategien oder dem industriellen Internet der Dinge zum Mauerblümchen-Dasein verdammt? Von wegen! Die Einreichungen zum PROCESS Innovation Award zur Achema 2018 zeigen wieder einmal, welches Innovationspotenzial in Fluid-Equipment steckt. Präzision, Sicherheit und die Ventilquadratur des Kreises stellten die Jury vor keine leichte Herausforderung.

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Gemü setzt bei der Produktreihe Icom-Line auf eine modifizierte Version der PD-Technologie. Die Armaturen und Mehrwege-Ventilblöcke aus PTFE, PVDF, PP oder PVC werden z.B. in Anlagen mit hochreinen Prozessen sowie im Chemikalienhandling und bei der Dosierung aggressiver Medien erfolgreich eingesetzt.
Gemü setzt bei der Produktreihe Icom-Line auf eine modifizierte Version der PD-Technologie. Die Armaturen und Mehrwege-Ventilblöcke aus PTFE, PVDF, PP oder PVC werden z.B. in Anlagen mit hochreinen Prozessen sowie im Chemikalienhandling und bei der Dosierung aggressiver Medien erfolgreich eingesetzt.
(Bilder: Gemü)

Die Achema war dieses Jahr so digital wie nie – die ganze Achema? Nicht ganz: Wo nicht nur Datenströme fließen, sondern anspruchsvolle Medien, sind Armaturen und Dichtungen gefragt. Egal, ob hermetisch dicht oder präzise regelbar, ob hygienisch oder bedienerfreundlich – die Anforderungen sind hoch. Kein Wunder, dass die Armaturen-Experten auf der Leitmesse der Prozessindustrie ein Innovationsfeuerwerk sondergleichen zündeten. Rückenwind versprechen dabei die guten Geschäftszahlen, die die Branche aus dem vergangenen Jahr mitnehmen konnte: So verzeichneten die deutschen Hersteller von Industriearmaturen 2017 ein Auftragsplus von satten 11 % und ein Umsatzwachstum von 4 %, erklärte der VDMA.

Überrascht es da, dass einige der spannendsten Einreichungen des Innovation Award 2018 aus dem Bereich „Armaturen und Dichtungen“ kamen? Entsprechend hatte die Jury aus externen Spezialisten und Fachredakteuren der Medienmarken PROCESS, PROCESS Worldwide, PharmaTEC und LABORPRAXIS keine leichte Aufgabe – galt es doch, unter den innovativsten Technologien, Apparaten und Verfahren aus Chemie, Pharma und Verfahrenstechnik fünf Shortlist-Kandidaten pro Kategorie zu küren.

Containment unter Druck: Damit der Prozess dicht bleibt

So zeigte Air Jetmit dem Pulvereintragssystem PES 100 eine innovative Möglichkeit, Feststoffe unter Containmentbedingungen in einen Reaktor einzubringen. Dabei wird ein sicher verschlossenes Gebinde an das System angedockt und der Verschlussdeckel geöffnet. Anschließend wird das Gebinde vor die Eintragsöffnung des Reaktors gedreht. Jetzt kann das Schüttgut in den Reaktor gegeben werden, ohne das Containment zu kompromittieren. Das ginge zwar auch mit einer Doppelklappe, doch bleibt bei dieser ein Risiko der Brückenbildung.

Durch den Aufbau aus zwei ineinander liegenden Halbkugeln bleibt die Verbindung sogar unter Druck dicht, ist aber nicht starr. Es ist jederzeit möglich, das Gebinde zu bewegen, z.B. um Feststoffe auszuschütteln. Das überzeugte nicht nur die Jury – sondern auch Merck, die das neue Pulvereintragssystem 2018 erstmals in einer Schweizer Niederlassung auf einem emaillierten Reaktor installieren wollen.

Das Ventil neu denken: Die Armaturen–Geometrie entscheidet

Bekannte Aufgaben neu denken – damit will Arca punkten. Für das 6H haben die Reglerspezialisten die Ventilgeometrie neu gedacht: Das Regelventil kommt nicht als Nadel- oder Kegelventil daher, sondern als Drehschieber, bei dem zwei Scheiben innerhalb des Ventils mit einer Feder sowie durch den Differenzdruck aufeinander gedrückt werden.

Das ermögliche bessere Dichtheit (da der Effekt von Toleranzen oder Wärmeausdehnung begrenzt wird) und die Kompatibilität zu feststoffbehafteten Fluiden, erklären die Entwickler. Durch die clevere Ausnutzung der Scheibengeometrie mit innen liegenden Strömungskanäle sei es möglich, präzise und zuverlässig zu regeln.

Präzise, sicher und einfach: Druckmessung mit hermetischer Dichtheit

Wer auf Präzision setzt, braucht auch exakte Messwerte. Für die hygienegerechte Druckanzeige setzt Wika auf ein neuartiges Manometer auf Plattenfederbasis. Das ermöglicht nicht nur eine verschmutzungsresistente Druckübertragung, sondern kann dank integrierter Plattenfederüberwachung einen etwaigen Membranbruch sofort entdecken. Damit hat das EHEDG-zertifizierte System die Nase gegenüber üblichen Druckmindern vorn – nicht zuletzt, weil man das Manometer nicht mehr regelmäßig ausbauen muss, um das Messelement zu prüfen.

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Und das Beste: Auch wenn es zum Membranbruch kommen sollte, hält eine zweite Barriere die hermetische Trennung von Atmosphäre und Prozess zuverlässig aufrecht. Wird der hinter der Membran liegende Raum sterilisiert, wird nicht einmal die Reinheit des Mediums gefährdet.

Verbunden in Sekunden: Die Klemme macht's!

Das auch der Anwender nicht zu kurz kommen muss, zeigt Watson Marlow: Mit nur einer Hand eine sichere Verbindung herstellen ist dank der neuen Q-Clamp, einer hygienische Tri-Clamp-Klemmverbindung für Single-Use-Komponenten, kein Problem mehr. Und das ohne Werkzeug und innerhalb von Sekunden: Ein einzigartiger Mechanismus gewährleistet, dass die Verbindung mit einer Hand geschlossen werden kann, was nicht nur den Bedienkomfort optimiert, sondern auch die Belastung verringert.

Dank des doppelseitigen Sperrzapfens bleibt die Verbindung sicher verschlossen, selbst in dem unwahrscheinlichen Fall, dass der Verschluss auf einer Seite ausfallen sollte. Da die Q-Clamp beim Öffnen zerstört wird, bleiben auch Fehlbedienungen oder Manipulationen nicht unbemerkt, verspricht der Hersteller.

Dicht und trotzdem regelbar: Das Beste zweier Welten

Spannende Entwicklungen wohin man sieht – doch die begehrte Trophäe mit nach Hause nehmen konnte letztlich nur ein Unternehmen. Und das hat genau hingesehen, wo Anwendern der Schuh drückt. Wer heute eine Dichtung braucht, hat die Qual der Wahl: hermetisch dicht, wie eine Membran – oder lieber präzise regelbar, wie ein Sitzventil. Beides zusammen geht nicht – oder doch?

Wäre es nicht möglich, die hermetische Trennung des Mediums vom Antrieb durch eine PTFE- Membran mit der variablen Geometrie eines Regelkörpers zu verbinden? Genau das ist das Geheimnis der PD-Technologie von Gemü, bei der eine Membran in einen ausgeformten Konus ausläuft. Während der „Membranteller“ auch weiterhin Antrieb und Medium hermetisch voneinander trennt, gibt der Kegel je nach Positionierung einen präzise steuerbaren Querschnitt frei.

Auch eine sehr hohe Schaltwechselzahl und eine präzise Dosierung lassen sich mittels PD-Technologie durchführen, so der Hersteller. Und das ohne die bekannten Nachteile herkömmlicher Sitzventile, bei denen durch den sogenannten Aufzugeffekt an der Ventilspindel Medium in die Dichtpackung transportiert wird. Die deutlich verringerten Toträume, z.B. im Gegensatz zu denen eines Faltenbalgs, sind ein weiterer Vorteil und begünstigen eine effektive Reinigbarkeit des medienführenden Bereichs.

Diese einzigartige Kombination aus PTFE-Mebran und Regelkegel-Geometrie zeigt schon jetzt mit FDA-Konformität das Potenzial für Biotech, Pharma und Lebensmittelbranche. Und damit sind die Möglichkeiten der Technologie noch lange nicht erschöpft. Schon jetzt planen die Entwickler, die PTFE-PD-Membran im neuen Gemü-Bodenablassventil zur Vermeidung von Toträumen einzusetzen.

Außerdem sei mit dieser Neuentwicklung eine innovative Basis geschaffen, die sich sicherlich durch Weiterentwicklungen und Adaptionen zukünftig noch in vielen Neuprodukten und weiteren Anwendungsgebieten einsetzten lässt, so der Hersteller.

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