Für die Dosierung von Wirk- und Rohstoffen werden in der pharmazeutischen Produktion meist Membranventile eingesetzt. Damit sie effizient arbeiten, ist eine Analyse der Einsatzbedingungen zwingend erforderlich. Nur die genaue Kenntnis von Stoffströmen, Schalthäufigkeit, eingesetzten Chemikalien und Medientemperaturen erlaubt es, ein exakt auf die Anforderungen zugeschnittenes Ventil auszuwählen. Im Betrieb kommt es dann auf eine fachgerechte Wartung an.
Membranventile eignen sich für viele Anwendungen, bei denen Fluide entsprechend verfahrenstechnisch geführt werden müssen. Ob in Fermentations- und Bioreaktoren, in CIP/SIP-Systemen, bei Filtration oder Abfüllung, in der Chromatografie oder bei der Reinstwasserherstellung, jede Anwendung hat ihr besonderes Anforderungsprofil. Bürkert Fluid Control Systems bietet daher eine breite Palette an Membranventilausführungen zusammen mit darauf abgestimmten Antriebssystemen und Lösungen zur einfachen Automatisierung an. Der Baukasten gewährleistet bei richtiger Auswahl einen langen, störungsfreien Betrieb und planbare Wartungsintervalle. Entscheidend ist jedoch die Wahl der richtigen Komponenten.
Membranventile sind Spezialisten
Moderne Membranventile sind Multifunktionsspezialisten, die genau auf ihren Einsatzbereich ausgelegt werden und die ganze Bandbreite an Medien und Betriebsparametern beherrschen. Insbesondere die Auswahl des Membranmaterials ist eine Kunst und erinnert an die Reifenwahl in der Formel 1. Nur der richtige Materialmix ermöglicht es, das Fahrzeugpotenzial unter den jeweiligen Bedingungen auch auf die Straße zu bringen. Ob Regenreifen oder Slicks, der Reifenpoker entscheidet häufig über Sieg oder Niederlage. Auch bei Membranventilen sind oft nicht alle Anwendungsanforderungen im Voraus bekannt. Man muss sie richtig einschätzen, bewerten und danach flexibel seine Wahl treffen. Grundlage für einen effizienten Ventileinsatz ist die Lebensdauer der medienberührenden Membran. Diese muss mechanisch und chemisch den Betriebsbedingungen widerstehen. Dabei kommt es sowohl auf den Ventilkörper, den Antrieb als auch auf das Membranmaterial an.
Schaltwechsel, Temperatur, Mediendruck und chemische Zusammensetzung beeinflussen neben der Ventilauswahl daher auch immer die Wahl der Membranwerkstoffe. Bei gleichbleibendem Ventilkörper kann so schon eine kleine Parameteränderung in der Produktion zu wesentlichen Lebensdauereinbußen führen.
Umfassendes Know-how erforderlich
Sind alle Betriebsparameter bekannt, sollte die Wahl der richtigen Membran kein Problem darstellen – eigentlich. Wie in der Formel 1 ist aber gerade hier eine sehr umfangreiche Kenntnis gefragt. Je nach Belag der Rennstrecke reicht es nicht aus, bei hoher Temperatur normale Slicks zu fahren, der zusätzliche Abrieb durch eine raue Fahrbahn erfordert beispielsweise extra harte Gummimischungen. Ähnlich sind die Bedingungen für Ventilmembranen im Alltagsbetrieb. Da beispielsweise für eine FDA-Zulassung nur ganz bestimmte Grundstoffe erlaubt sind, müssen die Mischungen diese Beschränkungen einhalten. Zusätzlich muss der Grundsatz der sogenannten Traceability (Rückverfolgbarkeit) ebenfalls beachtet werden. In Bezug auf die Inhaltsstoffe des Membran-Compounds gilt die Vorgabe, dass alle Inhaltsstoffe lückenlos dokumentiert sind bzw. den Bestimmungen und Freigaben der entsprechenden Regularien (z. B. USP 88) entsprechen. Darüber hinaus ist eine gleichbleibende Qualität in der Herstellung, Zusammensetzung und Verarbeitung sicherzustellen. Kleinste Änderungen im Fertigungsablauf, in der Zusammensetzung des Compounds oder geometrische Änderungen dürfen nicht ohne vorherige Absprache mit den Endverbrauchern durchgeführt werden, da dies eine Nachvalidierung der Membranen zur Folge haben kann. Im Rahmen der Dokumentation respektive Nachverfolgbarkeit sind somit Membranen und der Ventilkörper, die sogenannten produktberührenden Komponenten eines Membranventils, besonderen Anforderungen unterworfen. Aus dem immer noch riesigen Feld an Auswahlmöglichkeiten gilt es nun, eine geeignete Zusammenstellung für den jeweiligen Einsatzzweck zu finden.
