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Verbindungstechnik in der PharmaindustrieHygienerisiko undefinierte Verpressung:
Neuer Blockflansch mit O-Ring inpassgenauer Nut garantiert optimale
Einbaulage der Dichtung
Sterile Lösung gemäß DIN 11864-2 für Tankanschlüsse jeglicher Art.
So unscheinbar sie auch wirken mögen, sind Flansche und andere Verbindungsstücke doch die
kritischen Elemente aller Anlagen in hygienesensiblen Branchen wie der Pharmaindustrie.
Insbesondere bei Tankanschlüssen, aber auch Rohrleitungen, Sensorik, Schaugläsern oder
Leuchtkörpern greift man in der Regel auf Clamp- oder Blockflanschverbindungen zurück. Obwohl
beide die entsprechenden Normen für Hygieneanwendungen erfüllen, unterliegen sie keiner
definierten Verpressung. Bei einer zu starken Verschraubung kann es zur Produktberührung derDichtung und hygienekritischen Verwirbelungen innerhalb des Behälters oder Rohrs kommen. Daher
hat die Armaturenwerk Hötensleben GmbH (AWH) einen neuen Blockflansch gemäß DIN 11864-2 mit
bis zu 25 bar Druckfestigkeit entwickelt. Dieser verfügt über einen O-Ring in passgenauer Nut sowieeinen mechanischen Anschlag, sodass eine unsachgemäße Verpressung ausgeschlossen ist und dieDichtung stets korrekt sitzt. Zudem erfüllt der AWH Connect 11864 Blockflansch die
Hygieneanforderungen der ASME-BPE, EHEDG und den 3-A Guidelines. Dank unterschiedlicher
Standardbauhöhen sowie Oberflächengüten und einer Vielzahl an Sonderwerkstoffen lässt sich die
Sterilverbindung auch auf spezifische Anforderungen in sensiblen Anwendungen auslegen.
„Eine häufig in der Pharmaindustrie verwendete Verbindung ist der Klemmflansch gemäß DIN 32676
Clampnorm“, erzählt Theo Meyer, Produktmanager bei AWH. „Wer die Klemmflanschverbindungallerdings kennt, der weiß auch, dass die Dichtung keiner definierten Verpressung unterliegt unddeshalb ein Hygienerisiko darstellen kann.“ Werden die Schrauben einer solchen Clampverbindung zu
fest angezogen, dann wandert die Dichtung ins Rohrinnere. Dies reduziert zunächst einmal den
Querschnitt an der betroffenen Stelle und erzeugt Verwirbelungen, was den Durchfluss
beeinträchtigt. Zudem entsteht an der Rückseite der Dichtung in solch einem Fall ein
Strömungsschatten, der sich nur sehr schwer reinigen lässt. Je nach Produktmedium können dessen
chemische Eigenschaften oder hohe Temperatur zusätzlich zu einer Ausdehnung desDichtungsmaterials führen, sodass sich das Problem weiter verschärft. „Das bedeutet, dass dieweltweit gültige DIN 32676 Clampnorm und die ISO 2852 die Hygieneanforderungen schon bei
leichten Anwendungsfehlern überhaupt nicht mehr erfüllen“, fügt Meyer hinzu.

O-Ring und mechanischer Anschlag verhindern fehlerhafte Verpressung
Der neue AWH Connect 11864 Blockflansch soll dieses Dilemma nun aus dem Weg räumen. Denn die
Besonderheit der genormten Sterilverbindung liegt in dem O-Ring, auf den AWH anstatt der bei
Blockflanschen üblichen Flachdichtung mit großer Elastomer-Oberfläche zurückgreift. Der O-Ring
liegt in einer passgenauen Schale, in der er sich bei Bedarf ein Stück weit nach hinten ausdehnen
kann. Zusätzlich verhindert ein mechanischer Anschlag zwischen den Flanschen ein zu festes
Anziehen der Schrauben. „Aufgrund des Zusammenspiels der beiden Komponenten O-Ring undmechanischer Anschlag besteht keine Gefahr, dass die Dichtung ins Innere des Behälters oder Rohrs
wandert“, erläutert Meyer. „Der Dichtungsring liegt in jedem Fall korrekt und totraumfrei in seiner
Nut.“ Darüber hinaus ist der Blockflansch gemäß den Vorgaben der DIN 11864-2 besonders
druckfest, sodass je nach Nennweite bis zu 25 bar beaufschlagt werden können.
„Da wir uns in puncto Hygiene, Druck und Temperatur an die Vorgaben der DIN 11864 gehalten
haben, lag die größte Herausforderung bei der Entwicklung im Einschweißen in einen Behälter“,erzählt Meyer. „Denn diese Art der Verbindung ist insbesondere in der Dichtungskontur sehr
empfindlich und darf sich während des Schweißvorgangs keinesfalls durch einen zu hohen
Wärmeeintrag verformen.“ Aus diesem Grund stellt der Hersteller für den AWH Connect 11864
Blockflansch eine Schweißempfehlung bereit. Folgt man dieser, dann lässt sich die Sterilverbindung
seitlich am Behälterzylinder, am Boden oder auch am Deckel einschweißen. Damit auch bei einer
gewölbten Oberfläche keine „Deadspots“ entstehen und sich der zylindrische Blockflansch homogen
einpasst, kann er mechanisch nachbearbeitet werden. So eignet er sich besonders gut fürTankanschlüsse. Generell lassen sich damit z. B. Rohrleitungen, Sensorik, Schaugläser, Sprühreiniger
oder Leuchtkörper problemlos in die jeweiligen Systeme einbinden.

Anwendungsspezifische Ausführung für die PharmaindustrieStandardmäßig führt der Hersteller den AWH Connect 11864 Blockflansch als verschraubbare
Verbindung in drei Bauhöhen mit den passenden Innendurchmessern gemäß EN 10357 Serie A und C
im Sortiment, wobei auf Wunsch auch andere Abmessungen möglich sind. Alle Ausführungen erfüllen
die Hygieneanforderungen der ASME-BPE, EHEDG und den 3-A Guidelines. Da die Biopharmazie inder Regel feinere Oberflächen als beispielsweise die Lebensmittelbranche erfordert, wird dieOberflächengüte der produktberührenden Teile passend auf die Vorgaben der jeweiligen Anwendung
hin ausgelegt. Für besonders aggressive Produktmedien wie Chloride, Sulfate, Natronlauge oder auchhochkonzentrierte künstliche Aromen ist die Flanschverbindung zudem in kundenspezifischen
Sonderwerkstoffen erhältlich, darunter etwa Duplex-Stähle oder Nickelbasislegierungen. „Obwohl derAWH Connect 11864 Blockflansch ganz neu auf dem Markt ist, erreichten uns schon aus allen
Bereichen der Industrie Anfragen. Die Anwender haben die Vorteile dieser Verbindung schnell
erkannt und zeigen reges Interesse“, resümiert Meyer.
Weitere Informationen unter https://www.awh.eu/Dank unterschiedlicher Standardbauhöhen sowie Oberflächengüten und einer Vielzahl an Sonderwerkstoffen
lässt sich die Sterilverbindung auch auf spezifische Anforderungen in sensiblen Anwendungen auslegen.