Die hohen Anforderungen an Hygieneausführungen bei Regelventilen waren bisher Ursache für erhebliche Einschränkungen in der Regelgüte. Denn viele Abdichtungsvarianten schränken die Hubhöhe so stark ein, dass lediglich Auf-Zu-, aber kaum Regelfunktionen realisiert werden können.
Entwicklungsziel für das Aseptikventil 6021 von Schubert & Salzer Control Systems war deshalb, ideale hygienische Bedingungen und eine hohe Regelgüte in perfekter Weise in Einklang zu bringen. Eine hohe Regelgüte setzt aber einen großen Hub voraus und stellt damit eine besondere Herausforderung für die Abdichtung zwischen Prozessraum und Spindelantrieb dar. Im Aseptikventil 6021 ist deshalb die sonst übliche Flachmembran durch eine Rollmembran ersetzt worden. Dank der Entwicklung einer speziellen Membraneinspannung wird beim Aseptikventil 6021 ein Regelhub von 16 mm erreicht. Damit gelingt es, ein hohes Maß an Regelgüte mit den hygienischen Randbedingungen zu kombinieren. Die Membraneinspannung fixiert die Elastomermembran so, dass sie beim Öffnen und Schließen keiner Streckung und somit auch keiner mechanischen Überbeanspruchung durch das Abrollen unterliegt. Dazu wird die Membran direkt an der Einspannstelle durch einen O-Ring-artigen Wulst verstärkt. Diese Art der Einspannung ermöglicht bei jedem Vollhub ein mechanisch unbelastetes Abrollen der Membran am Kopfstück. Gleichzeitig wird auf diese Weise für die Einspannstelle eine totraumfreie und hygienisch völlig unkritische Lösung realisiert. Außerdem ist eine Überbeanspruchung der Membran zuverlässig verhindert, so ist dauerhaft sichergestellt, dass sich in der Oberfläche der Elastomermembran keine Mikrorisse bilden können. Für die Rollmembran wird das sehr glatte EPDM oder optional ein Silikonwerkstoff verwendet. Beide Werkstoffe sind FDA-zertifiziert. Für höhere Sterilisationstemperaturen (bis +160 °C) kann ein spezieller Viton-Werkstoff eingesetzt werden.
Das Ventilgehäuse wird aus porenfreiem Edelstahl-Vollmaterial 1.4435 gefertigt. Die Oberflächengüten werden je nach Prozess-anforderung als feingedreht, poliert, feinpoliert oder elektropoliert mit einer Rautiefe von Ra <0,6 bis < 0,25 µm angeboten.
Für dieses Aseptikventil stehen kompakte, pneumatische Kolben- und neuerdings auch Membranantriebe in verschiedenen Ausführungen zur Verfügung. Der Membranantrieb bietet mit einer aktiven Fläche von 250 cm² die Möglichkeit, das Aseptikventil auch gegen höhere Differenzdrücke bis 10 bar sehr präzise zu positionieren. Sowohl Kolben- wie auch Membranantrieb sind aus Edelstahl gefertigt. Ebenso steht das Gehäuse des Stellungsreglers in einer Edelstahlausführung zur Verfügung. Damit entsteht eine Aseptik-Regeleinheit in Komplettedelstahl für höchste Anforderungen.
Dieser Stellungsregler in Digitaltechnik steuert das Aseptikventil 6021. Stellungsregler und Ventil bilden eine kompakte Einheit. Auf diese Weise sind keinerlei bewegte Teile von außen zugänglich. Konsequenterweise wurde bei diesem Stellungsregler bis auf eine manuelle Positionierung des Ventils auf eine Vorort-Bedienung verzichtet. So sind hygienisch einwandfreie Prozessbedingungen realisierbar und der unqualifizierte Eingriff direkt in die Anlage ist zudem ausgeschlossen. Der intelligente Stellantrieb nimmt die Anpassung von Hub und Nullpunkt selbstlernend vor. Über eine Konfigurations-Software können mittels PC alle Funktionsparameter eingestellt, Kennlinien mit diversen strömungstechnischen Funktionen eingerichtet oder auch die Selbstadaption an den jeweiligen Antrieb überprüft werden.
