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Der Technologiesprung: SensoGate

Das einzigartige Baukastensystem von Knick für neuartige manuelle und pneumatische Wechselarmaturen. Prädestiniert auch für hygienische Applikationen.

Manuelle Versionen, Ausführungen für den Einsatz mit einfachen, marktüblichen Steuerungen oder überzeugende vollautomatische Lösungen – die flexiblen Sensorschleusen der Reihe SensoGate bieten eine Vielzahl von Vorteilen und ermöglichen eine schnelle Amortisation durch erhebliche Zeit- und Kosteneinsparungen.

Alle SensoGate-Armaturen sind auch in EHEDG-zertifizierten hygienischen Ausführungen erhältlich und in Versionen für den Ex-Bereich (Kennzeichung: II 1 GD c II).

Konstruktive Innovationen

Mehr als ein Dutzend Patentanmeldungen sprechen eine deutliche Sprache – mit den Sensorschleusen der Reihe SensoGate ist es Knick gelungen, das bisher praktizierte Prinzip der Schubstangen-Armatur entscheidend zu verbessern. Die Resultate sind ebenso wegweisend wie kundenfreundlich: über 70 % Zeitersparnis bei der Erstinstallation und beim Wechseln von Verschleißteilen gegenüber herkömmlichen Geräten. Hier zeigen sich die Vorteile der echten und einzigartigen Modularität: Mit einem Griff kann z. B. das Tauchrohr gewechselt werden – ohne Demontage der gesamten Armatur.  Die Antriebseinheit samt Tauchrohr lässt sich durch das Lösen einer einzigen Überwurfmutter von der Kalibrierkammer und der Prozessadaption trennen.

Konsequente Modularität

Die durchdachte Konstruktion verringert die Belastung der Dichtungen und sorgt für erhöhte Standzeit. Geteilte Kalibrierkammern ermöglichen einen besonders einfachen Wechsel der Prozessdichtung. Die komplette Modularität vereinfacht die Installation und erlaubt den Austausch verschiedener Komponenten wie z. B. des Antriebs oder des Tauchrohres ohne eine komplette Demontage; Umrüstungen auf andere Elektrodenarten, andere Prozeßadaptionen oder Eintauchtiefen sind problemlos möglich. Praktisch alle Wartungsarbeiten lassen sich auf einfachste Weise vor Ort erledigen.

Die bis ins letzte Detail durchdachten Sensorschleusen ermöglichen die Reinigung und Kalibrierung des Sensors – und dies, ohne den Prozess zu unterbrechen. Auch ein schneller Austausch während des laufenden Prozesses ist problemlos möglich.

Schneller Wechsel

Durch die Teilbarkeit der Kalibrierkammer und einfache Montagewerkzeuge sind alle Dichtungen leicht zugänglich und schnell wechselbar. Hierbei helfen auch die speziell entwickelten Montagehilfsmittel.

Eine Frage des Materials

Konventionelle Wechselarmaturen sind heute in verschiedensten Materialien erhältlich: PP, PEEK, PVC, PP, Stahl, Hastelloy, Titan etc. Bei chemischen Beanspruchungen bietet der Einsatz von Kunststoffen oft Vorteile, die aber bisher von den konstruktiven Nachteilen zum Teil wieder aufgehoben wurden: Sie sind thermisch instabil, neigen zum Quellen und verfügen daher nicht über eine ausreichende Dimensionsstabilität. Insbesondere Tauchrohre aus Kunststoff sind in den Einsatzbereichen stark eingeschränkt, lassen sich nach dem Quellen nicht mehr bewegen und stellen ihren Dienst oft vorzeitig ein.

Veredelte Kunststoffe

Die Kunststoffvarianten von SensoGate dagegen sind carbonfaserverstärkt. Neben der chemischen Beständigkeit des verstärkten PEEK, PVDF oder PP sind Kalibrierkammer und Tauchrohr auf diese Weise formbeständig auch bei höheren Temperaturen. Die Tauchrohre aus carbonfaserverstärktem Kunststoff werden zur Vermeidung von Drehriefen nicht spanend hergestellt, sondern gespritzt. Dies hat den Vorteil, dass alle Fasern unter der Oberfläche liegen. Würde man einen derart materialoptimierten Kunststoff auf der Drehbank bearbeiten, wären die Fasern angeschnitten und die Oberflächen zu rau für darübergleitende O-Ringe.

Günstig in jeder Hinsicht

Das Ergebnis des Spritzverfahrens von Knick ist ein gerades Rohr mit einer geschlossenen Oberfläche in hervorragender Güte. Der direkte Nutzen für den Kunden besteht in einem extrem geringen O-Ring-Verschleiß sowie der entsprechend langen Standzeit der Dichtungen. Zugleich können diese Materialien mit großem Kostenvorteil eben auch dort eingesetzt werden, wo bislang bei hoher chemischer Belastung und gleichzeitig hohem Druck und hohen Temperaturen nur extrem teure Materialien wie z. B. Hastelloy Verwendung finden konnten. Ein weiterer großer Vorteil neben den finanziellen Aspekten ist, dass die von Knick eingesetzten Kunststoffe mit Carbonfasern eine ähnliche Wärmeausdehnung aufweisen wie Stahl. Aufgrund der Aufteilung in druckhaltende Teile aus Stahl und prozessberührende Materialien aus carbonfaserverstärktem Kunststoff gibt es auf diese Weise keine Einschränkungen des Druckes über den zulässigen Temperaturbereich mehr. Die gleiche Druckbelastbarkeit gilt bei Raumtemperatur wie bei 120 °C/140 °C. Zudem eignet sich die Leitfähigkeit der carbonfaserverstärkten Kunststoffteile insbesondere für den Einsatz der SensoGate im Ex-Bereich. Der Schutzkorb aus leitfähigem Kunststoff dient als elektrostatischer Schutz für die Elektrode, damit diese sich nicht aufladen kann und die Messwerte sich nicht verschieben.

Die Prozessadaption

SensoGate-Wechselarmaturen können mit Prozessadaptionen Flansch Stahl 1.4571 DN 32 bis DN 100, Milchrohrverschraubung DN 50 bis DN 100, Flansch ANSI 316 1 1/2" bis 3" und Ingoldstutzen bzw. hygienischen Prozessadaptionen ausgestattet werden. Weitere spezielle Adaptionen – z. B. für Durchflussgefäße – sind möglich.

SensoGate H
Sichere Trennung und trotzdem hygienisch

SensoGate H–Sensorschleusen sind die einzigen EHEDG-zertifizierten Wechselarmaturen am Markt, die Hygiene und sichere Trennung zum Prozess vereinen. Werden Sensorschleusen in Prozessen der Pharma- und Lebensmittelproduktion mit hohen Anforderungen an die Hygiene eingesetzt, ergeben sich zudem zusätzliche Anforderungen bezüglich der Keimfreiheit und Sterilisierbarkeit. Im Gegensatz zu marktüblichen Armaturen ist bei SensoGate nicht nur die Prozessseite, sondern auch die Kalibrierkammer EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group) zertifiziert worden. Damit ist die Eignung für einen uneingeschränkten Einsatz in Pharma- und Lebensmittelapplikationen nachgewiesen, und die Validierung in FDA-regulierten Produktionsprozessen wird ermöglicht.

Eine saubere Sache

Bisher galt die Vereinigung der Forderungen nach einer hygienegerechten Armatur und der sicheren Trennung der Kalibrierkammer vom Prozess als nicht realisierbar. Während man bei unhygienischen Prozessarmaturen aus Sicherheitsgründen häufig 2 oder gar 3 Prozessdichtungen vorfindet, war dies bei hygienischen Schleusen bisher nicht möglich, da der Raum zwischen den Dichtungen nicht spülbar und damit unhygienisch ist. Folgen des Dichtungsprinzips sind jedoch mangelnde Sicherheit und der hohe Verschleiß dieser Dichtung. Während der Fahrbewegung der Schleuse ist die Verbindung vom Prozess zum Zu-/Ablauf der Armatur offen und damit die Gefahr der Rückkontamination zum Prozess hoch. Im Gegensatz dazu stellt dies bei SensoGate kein Problem mehr dar. Durch das neue, patentierte Schleusenprinzip ist es erstmalig gelungen, eine hygienisch zertifizierte Schleuse zu realisieren, die in jeder Fahrbewegung sicher zum Prozess abschottet.

Beste Reinigungsergebnisse

Die prozessseitige O-Ring-Dichtung, welche bündig und totraumfrei in der Prozessadaption sitzt, lässt sich nicht nur vom Prozess, sondern auch von der Armatureninnenseite aus spülen. Ein spezieller Formkörper auf der Innenseite sorgt dafür, dass der Strom des Spül- und Sterilisationsmediums bis zur Innenseite der Dichtung geleitet wird. Nebenbei werden auf diesem Wege auch die Innenseite des Prozessanschlusses und die Außenseite des Tauchrohres bis hinunter zur Prozessdichtung gereinigt.

Für den optimalen Reinigungseffekt am Sensor sorgen 3 tangential zum Sensor angeordnete Hochdruckdüsen, welche einen den Sensor umströmenden Zyklon entfachen, der mit hoher Geschwindigkeit Verunreinigungen ablöst. Das Reinigungsmedium oder Heißdampf zum Sterilisieren werden durch ein integriertes, von den anderen Anschlüssen entkoppeltes Rückschlagventil großlumig direkt am Medienanschluss zugeführt. Auch dieses Ventil ist totraumfrei konstruiert und leicht zugänglich.

Erweiterte Eintauchtiefen durch Verschiebung der Prozessadaption

Auch die hygienischen SensoGate-Ausführungen ermöglichen Eintauchtiefen, die mit herkömmlichen hygienischen Armaturen nicht erreichbar sind. Weil nur der Teil des Tauchrohres in den Prozess fahren darf, der zuvor in der Kalibrierkammer sterilisiert wurde, stellten normalerweise Eintauchtiefen von mehr als 20 bis 26 mm bisher ein Problem dar. Mit SensoGate H-Armaturen hingegen lassen sich Eintauchtiefen von 32 mm oder 57 mm auswählen. Somit stehen für Installationen im Durchflussgefäß und besonders auch für Installationen, bei denen es z. B. durch doppelwandige Kessel auf jeden Millimeter ankommt, zukünftig 220 % der bisher erreichbaren Eintauchtiefe zur Verfügung. Erreicht wird dies – bei gleichbleibender Konstruktion – allein durch ein „Verschieben“ der Prozessadaption auf der Kalibrierkammer. Ist der Sensor in den Prozess eingefahren, lassen sich Tauchrohr und Kalibrierkammer auch in dieser Position bis hinunter zur Prozessdichtung reinigen und bei Bedarf sterilisieren. Erstmalig kann durch diese Lösung selbst nach langen Messintervallen eine Kontamination aus der Spülkammer in den Prozess beim Verfahren sicher verhindert werden. Auch ein nachträglicher Umbau ist möglich.

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