Video: 3 Gründe, sich für Vakuum-Fittings zu entscheiden

In einem herkömmlichen Drucksystem entweicht ein Leck nach außen. In einem Vakuumsystem ist es umgekehrt: Hier saugt das Leck nach innen und zieht Luft, Feuchtigkeit und Verunreinigungen in den Prozess hinein, den Sie sauber und sauerstofffrei halten wollen. Daher ist die Wahl der Fittings kein Nebenaspekt der Anlage, sondern eine wichtige Entscheidung für die Integrität des gesamten Systems – denn an den Verbindungsstellen entscheidet sich, ob ein Vakuumsystem dicht bleibt oder Luft ansaugt.

In unserem Leitfaden zur Vakuumtechnik in der Prozessindustrie haben wir uns mit den physikalischen Grundlagen des Unterdrucks und den Herausforderungen befasst, die Vakuum in den Molkereien, in Brauereien und in der pharmazeutischen Produktion bewältigt. Hier gehen wir noch einen Schritt weiter und werfen einen Blick auf eine der typischsten Verbindungsarten. Unser Director, Sales & Marketing, Alexander Hold, erklärt, was Vakuum-Fittings sind, wo sie in der Prozessindustrie eingesetzt werden und warum Sie sie für Ihre Produktion in Betracht ziehen sollten. Nicht zuletzt zeigt er, wie eine Standardverbindung mit Vakuum-Flansch, Vakuum-Spannring und Vakuum-Zentrierring aussieht.

Vakuum-Fittings sind die Komponenten, die Pumpen, Rohre und Behälter in einem geschlossenen Vakuumsystem miteinander verbinden. Sie sorgen für dichte Verbindungen, sodass die Anlage den Unterdruck aufrechterhalten kann, ohne Luft anzusaugen.

Das grundlegende Konzept basiert auf dem KF-Standard (Klein Flange). In der Praxis wirkt er wie ein Schnellkupplungssystem für Vakuum: zwei Flansche, ein Zentrierring mit Dichtung und Spannring, die das Ganze mit Handkraft verriegeln. Keine Schrauben, kein Spezialwerkzeug – und gleichzeitig volle Kompatibilität mit den internationalen Standards DIN 28403 und ISO 2861.

In der Prozessindustrie trifft man vor allem an drei Stellen auf Vakuum:

• Verdampfung: Schonende Konzentration des Mediums bei niedrigem Druck. Da der Siedepunkt mit sinkendem Druck abnimmt, können Sie Milch beispielsweise zu Kondensmilch oder Saft zu Konzentrat bei weitaus niedrigeren Temperaturen als bei Atmosphärendruck einkochen. Auf diese Weise bleiben Geschmack, Aroma und Nährstoffe besser erhalten.
• Entgasung: Entfernung von gelöstem Sauerstoff aus flüssigen Medien. In der Molkerei wird vor der Homogenisierung Sauerstoff aus der Milch entzogen, um Oxidation und Schaumbildung zu verlangsamen. In der Brauerei wird Sauerstoff im empfindlichen Durchfluss vor der Abfüllung vom Bier ferngehalten, da bereits geringe Mengen die Haltbarkeit beeinträchtigen können.
• Vakuumtransport verschiedener Medien: Effizienter und geschlossener Transport verschiedener Medien, zum Beispiel von Trockenstoffen wie Mehl und Zucker in der Lebensmittelindustrie sowie pharmazeutische Wirkstoffen und Zusatzstoffen in der Pharmaindustrie.

Keine Schrauben. Keine Schraubenschlüssel. Kein Spezialwerkzeug. Die KF-Verbindung wird mit einer Flügelmutter an den Spannring arretiert, sodass Sie sie von Hand montieren und demontieren können. Das kann so aussehen:

• In der Molkerei können Sie die Eindampfanlage vor der CIP-Reinigung schnell demontieren und kurz danach wieder montieren.
• In der Brauerei bietet dies Flexibilität bei Umbauten und Austauschmaßnahmen ohne lange Ausfallzeiten.
• In der Pharmaindustrie können Sie die Anlage zwischen den Chargen neu konfigurieren, ohne dass die Linie lange blockiert ist.

Vakuum-Fittings sind also nicht nur einzelne Teile, sondern ein System, das dafür ausgelegt ist, immer wieder montiert und demontiert zu werden. Das klingt einfach, und das ist es auch. In der Praxis sparen Sie dadurch Tag für Tag wertvolle Zeit.

Eine Vakuumverbindung besteht in der Regel aus drei Teilen: einem Vakuum-Flansch (einer an jedem Ende), einem Vakuum-Zentrierring mit Dichtung und einem Vakuum-Spannring. Zusammen bilden sie eine mechanisch verriegelte Verbindung, bei der die Dichtung zwischen die Flansche gedrückt wird und abdichtet, sodass der Unterdruck erhalten bleibt.

Die Wahl des Materials bestimmt, wie gut die Verbindung dem Medium standhält. Die Flansche, die den Standards DIN 28403 und ISO 2861 entsprechen, sind aus Edelstahl AISI 316L gefertigt und zeichnen sich durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit aus.

Die Dichtung wählen Sie je nach Medium und Temperatur aus; NBR ist eine robuste Allround-Lösung und Viton (FKM) ist besonders widerstandsfähig gegenüber Chemikalien und hohen Temperaturen. Mit der passenden Dichtung bleibt die Verbindung bis ca. 10-7 mbar dicht, sodass sie vom Grob- bis zum Hochvakuum eingesetzt werden kann. Dichter geht es einfach nicht.

Totzonen (Dead Zones) sind die kleinen Hohlräume und Spalten in einer Verbindung, die bei der Reinigung nie vollständig erreicht werden. Genau dort sammeln sich Produktrückstände und Bakterien an und genau dort zeigt eine sanitäre Leitung ihre Schwachstelle.

Das KF-Design wurde entwickelt, um solche Toträume weitgehend zu vermeiden. Die Dichtung schließt bündig ab, sodass keine unnötigen Hohlräume in der Verbindung entstehen. Daher eignen sich Vakuum-Fittings besonders gut für hygienische Anwendungen, zum Beispiel:

• In der Molkerei beim Transport von Milchprodukten zwischen den Prozessschritten.
• In der Brauerei, um die sterilen, sauerstofffreien Bedingungen im sensiblen Teil der Produktion aufrechtzuerhalten.
• In der Pharmaindustrie als Voraussetzung für den Umgang mit Wirkstoffen in Reinräumen.

Dies steht in direktem Zusammenhang mit einer der zentralen Herausforderungen in der Vakuumproduktion, die wir in unserem früheren Leitfaden behandelt haben: die Verhinderung von Verunreinigungen im Endprodukt.

Vakuum-Fittings beschränken sich nicht auf die Standardkonfiguration, die wir im Video zeigen. Unser Sortiment ist modular aufgebaut, sodass Sie die Leitung an Ihre Anlage anpassen können. Dieses Prinzip zieht sich durch das gesamte Sortiment. Die Grundlage bilden die Flansche, die dichte Verbindungen zwischen Rohren, Ventilen und Pumpern gewährleisten. Der Zentrierring mit Dichtung fungiert als Herzstück der Abdichtung selbst, und der Spannring arretiert die Verbindung mechanisch von Hand über die Flügelmutter. Anschließend lässt sich die Vakuumleitung flexibel erweitern: Ein Bogen (90°) ermöglicht Richtungsänderungen auf begrenztem Raum, ohne den Durchfluss zu beeinträchtigen. Ein Flansch mit konzentrischer Reduzierung sorgt für einen nahtlosen, konischen Übergang, ohne dass eine zusätzliche Verbindung erforderlich ist.

Soll die Leitung erweitert werden, verwenden Sie ein T-Stück für Abzweigungen und den Anschluss von Manometern, Sensoren oder einer zusätzlichen Vakuumpumpe – oder ein T-Stück mit Reduzierung, wenn die Abzweigung gleichzeitig einen anderen Durchmesser haben soll. Und sollte ein Anschluss ungenutzt bleiben, verschließen Sie ihn luftdicht mit einem Blindflansch.

Der Vorteil besteht darin, dass das Schnellkupplungsprinzip nicht nur für die einzelne Verbindung, sondern für die gesamte Anlage gilt. Sie können die Leitung ohne Werkzeuge montieren, umbauen und erweitern – und das, ohne dabei den Standard zu wechseln.

Bevor Sie sich entscheiden, sollten Sie sich einige zentrale Fragen stellen:

• Was wird durch die Verbindung transportiert, und welche Anforderungen stellt dies an das Dichtungsmaterial?
• Wie oft demontieren Sie die Verbindungen für CIP oder Umbauten?
• Muss die Anlage den Anforderungen von EHEDG, FDA oder GMP entsprechen?
• Müssen die neuen Fittings mit einer bestehenden Anlage kompatibel sein, die anderen Standards entspricht?

Wenn Sie sich bei den Antworten unsicher sind, kann eine technische Beratung hier den entscheidenden Unterschied machen. Wir helfen Ihnen dabei, Fittings, Dichtungen und Standards auf Ihren Prozess abzustimmen und nicht zuletzt, diese mit den übrigen Komponenten des Vakuumsystems zu verknüpfen.

Wenn Sie Hilfe bei der Auswahl der richtigen Vakuum-Fittings für Ihre Anlage benötigen, wenden Sie sich gerne an uns. Rufen Sie uns an unter +45 7020 0422 oder schreiben Sie an anfrage@alfotech-deutschland.de – gemeinsam finden wir die passende Lösung.

Mit den richtigen Materialien erreicht eine KF-Verbindung eine Dichtheit bis zu etwa 10⁻⁷ mbar und eignet sich damit für die meisten Anwendungen vom Grobvakuum bis zum Hochvakuum. Die tatsächliche Dichtheit hängt jedoch von der Wahl des Dichtungsmaterials sowie vom Zustand der Flanschflächen ab. Diese sollten stets sauber und unbeschädigt sein. Achten Sie deshalb bei jedem Öffnen der Verbindung besonders auf die Dichtung. Wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Anforderungen Ihr Prozess stellt, beraten wir Sie gerne.

Ja, in vielen Fällen. KF-Fittings entsprechen den Normen DIN 28403 und ISO 2861 und sind so konzipiert, dass sie mit den gängigsten Standards kompatibel sind, sodass Sie selten die gesamte Leitung austauschen müssen. Ob eine Integration möglich ist, sollte jedoch immer anhand der Abmessungen, des Druckbereichs und der Normen Ihrer bestehenden Anlage geprüft werden. Senden Sie uns gerne eine Übersicht Ihrer Anlage – gemeinsam prüfen wir, welche Komponenten kompatibel sind.

Das hängt vom Medium, der Temperatur und der Reinigung ab. NBR ist eine robuste Allround-Lösung für die meisten Anwendungen, während Viton (FKM) aggressiven Chemikalien und hohen Temperaturen hervorragend standhält. Welche Dichtung die richtige Wahl ist, richtet sich danach, welches Medium durch die Verbindung transportiert wird und welchen Reinigungsprozessen sie ausgesetzt ist. Gerne beraten wir Sie bei der Auswahl der passenden Kombination für Ihren Prozess.

Ja, sofern die Materialien für die jeweilige Aufgabe geeignet sind. Flansche aus AISI 316L und Dichtungen beispielsweise aus Viton halten sowohl der Reinigung als auch der Sterilisation stand, solange die Materialien mit den chemischen Substanzen und der Temperatur kompatibel sind. Die werkzeuglose Verbindung ermöglicht es zudem, die Leitung zur Reinigung schnell zu demontieren und anschließend wieder zu montieren. Wählen Sie daher von Anfang an das Dichtungsmaterial und die Ausführung entsprechend Ihren CIP- und SIP-Verfahren aus.