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Ventiltechnik ohne Kompromisse

Ventiltechnik für die sterile Abfüllung

| Autor: Anke Geipel-Kern

Sterilabfüllung erfordert Präzision und Hygiene.
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Sterilabfüllung erfordert Präzision und Hygiene. (Bild: ©neznamov1984 - stock.adobe.com)

Wer in sterilen Prozessen genau und hygienisch einwandfrei dosieren und regeln will, braucht die eierlegende Wollmilchsau der Ventiltechnik. Das geht nicht meinen Sie? Eine neue Diaphragmatechnologie beweist das Gegenteil und bringt mehr Flexibilität, Präzision und Wartungsfreundlichkeit in Abfüllprozesse.

Für Dosier- und Regelaufgaben in sterilen oder hygienischen Prozessen müssen Anlagenplaner und -betreiber oft einen Kompromiss eingehen. Herkömmliche Membranventile eignen sich zwar gut für die Reinigung, allerdings werden Anforderungen an die Regelbarkeit nur mit unzureichender Genauigkeit erfüllt. Auf der anderen Seite zeichnen sich Sitzventile durch eine hohe Regelgüte aus, sind aber schlechter zu reinigen.

Die so genannte PD-Technologie (plug diaphragm technology) vereint nun die Vorteile beider Ventil­arten und wurde dafür von den Redaktionen PharmaTEC, PROCESS und LABORPRAXIS mit dem ACHEMA Innovation Award 2018 ausgezeichnet. Das Prinzip dahinter ist die Trennung des medienberührenden Bereichs vom Antrieb durch eine konusförmige Membrane aus modifiziertem PTFE (TFM). TFM besitzt dieselben Vorteile wie PTFE – resistent gegen Chemikalien auch bei höheren Temperaturen –, weist darüber hinaus jedoch ein dichteres und porenärmeres Polymergefüge auf, was zu einer geringeren Permeabilität sowie einer glatteren Oberfläche führt.

Antrieb von der Produktion trennen

Deshalb eignet sich die Gemü-Membrane für CIP-/SIP-Anwendungen und besitzt zudem eine FDA-Zulassung. Darüber hinaus ermöglicht die hochbeständige Konus-Membrane aus modifiziertem PTFE (TFM) eine hermetische Trennung der Antriebsteile vom Produktbereich, sehr hohe Schaltwechselzahlen sowie eine äußerst präzise Dosierung. Gleichzeitig ist die Wartung durch das patentierte Patronen-Ersatzteilsystem einfach und schnell durchzuführen.

Lange Stillstandzeiten gehören damit der Vergangenheit an, ist der Hersteller überzeugt. Die Ventile sind FDA und USP Class IV konform und erfüllen die Anforderungen an das „Hygienic Design“ und die Lebensmittel-Verordnung (EG) Nr. 1935/2004. Die Füllventil-Plattform besteht derzeit aus einem pneumatisch betätigten Füllventil F40 und einem elektromotorisch betätigten Füllventil F60.

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Präzise abfüllen im Reinraum

Das pneumatisch betriebene Füllventil erfüllt die hohen Erwartungen an ein aseptisches Ventil für den Einsatz in der Pharma- und Lebensmittelindustrie. Hohe Kv- Werte und eine präzise und schnelle Ansteuerung in Verbindung mit einer kompakten Bauweise prädestinieren es für sämtliche pneumatisch gesteuerten Füllprozesse.

Durch die elektrische Steuerung, des in Echtzeit ansteuerbaren Füllventils F60, wird zukünftig das Ein- und Umstellen der Füllanlage bei einem Medium- oder Füllbehälterwechsel erheblich vereinfacht. Durch das exakte Abfahren von frei programmierbaren Füllkurven kann für jedes Medium und Füllgefäß die optimale Mengensteuerung und Abfüllgeschwindigkeit realisiert werden. Der Servoantrieb zeichnet sich durch eine hohe Positioniergenauigkeit von bis zu 10 µm und eine Verfahrgeschwindigkeit von bis zu 200 mm/s aus.

Über einen Controller lässt sich das elektromotorische Füllventil direkt in die softwaregestützte, zentrale Maschinensteuerung der Abfüllanlage einbinden. Somit ist es besonders für den Einsatz in Linear- oder Rundfüllern, das Abfüllen von Arzneimitteln oder das Befüllen von Infusionsbeuteln geeignet. Da das Füllventil F60 keine Abluft erzeugt, kann es sogar im Reinraum oder Isolator eingesetzt werden.

Die stetig steigende Vielfalt an Pharmazeutika stellt Anlagenbetreiber und -bauer vor große Herausforderungen. Individuelle Lösungen sind gefragter denn je. Die beiden Füllventile F40 und F60 stellen das Grundgerüst der neuen Gemü-Füllventilplattform dar, die genau auf diese Bedürfnisse zugeschnitten ist. Das Portfolio wird derzeit Stück für Stück erweitert, um eine modular aufgebaute Plattform zu schaffen, mit der sich individuell konfigurierbare Füllstellen kombinieren lassen.

* Kontakt zu Gemü: Tel. +49-7940-123-0

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