Ein Edelstahl-Klappenventil ist ein kompaktes Absperrventil mit Vierteldrehung aus 1.4307 (304L) oder 1.4404 (316L) Edelstahl, das für die Durchleitung von Flüssigkeiten mit niedriger und mittlerer Viskosität in hygienischen Rohrsystemen bei minimalem Strömungswiderstand und geringer Einbaulänge ausgelegt ist. Konzipiert für die Weiterleitung großer Volumenströme, dienen diese Ventile zur Absperrung von Rohrleitungsabschnitten, zur Umleitung von Produkten in Tanks oder zur Steuerung des Zulaufs zu Abfüllanlagen – und halten dabei die Produktwege spaltfrei. Diese Zuverlässigkeit macht sie zur Standardwahl für Verfahrensingenieure und Einkaufsverantwortliche, die die Produktionskontinuität in Molkereien, Brauereien, Lebensmittelbetrieben und pharmazeutischen Anlagen sicherstellen.

Euroflow ist der regionale Alfa Laval Master-Distributor für hygienische Prozesskomponenten. Wir liefern die gesamte LKB-Klappenventil-Familie und ermöglichen Ihnen die passgenaue Auswahl für ISO-Rohre, DIN-Rohrgrößen von NW25 bis NW150 oder Flanschanschlüsse. Für Hochreinheitsanwendungen sorgt die UltraPure-Variante mit vollständiger Dokumentation für volle Transparenz, während unser Modell mit Leckageerkennung vermischungssichere Integrität für CIP- und Wassermanagement-Kreisläufe bietet. Jedes hygienische Klappenventil der Baureihe kann individuell mit pneumatischen LKLA-Stellantrieben, manuellen Handoberteilen mit Mehrfachpositions-Arretierung sowie ThinkTop-Stellungsrückmeldern und -reglern ausgestattet werden, um eine Integration in die Anlagenautomatisierung zu ermöglichen.

Die Werkstoffauswahl ist über die gesamte Baureihe hinweg entscheidend für die Produktionsverfügbarkeit. Sie können produktberührte Dichtungen aus EPDM, FPM, HNBR, Q (Silikon) oder PFA passend zu Ihren Reinigungsparametern und Produkttemperaturen spezifizieren. Ob Sie Ersatzteile für eine bestehende LKB-2-Installation beschaffen oder ein neues Getränke-Skid projektieren – die hier bereitgestellten Daten bilden die technische Grundlage für eine präzise Durchflusssteuerung. Durch die richtige Kombination von Stellantrieb und Dichtung können Betriebe die Gesamtbetriebskosten senken und gleichzeitig eine kompromisslose Produktintegrität gewährleisten.

Die Alfa Laval LKB-Familie umfasst vier Hauptvarianten von Edelstahl-Klappenventilen, die jeweils für einen spezifischen hygienischen Einsatzzweck ausgelegt sind. Alle Varianten basieren auf derselben Bauweise mit zwei Ventilkörperhälften, einer Ventilscheibe, Buchsen und einem Dichtring. Sie unterscheiden sich in Anschlussnormen, Oberflächengüten und Dokumentationspaketen.

LKB und LKB-2 Standard-Klappenventile

Das LKB ist die Hauptvariante für die Durchleitung von Flüssigkeiten mit niedriger und mittlerer Viskosität. Das LKB eignet sich für ISO-Rohrnormen, während das LKB-2 DIN-Rohrgrößen wie NW25, NW40 und bis NW150 abdeckt. Diese Ventile sind für einen maximalen Eingangsdruck von 1000 kPa (10 bar) ausgelegt. Für die manuelle Betätigung verfügen sie über ein Standardhandoberteil mit Federarretierung. Für die Automatisierung werden sie mit LKLA-Stellantrieben in den Größen ø85 mm oder ø133 mm kombiniert.

LKB-F Flanschversion

Das LKB-F verfügt über zwei Flansche und zwei Flanschdichtringe. Diese Konstruktion ermöglicht die einfache Demontage des Ventilgehäuses ohne Demontage weiterer Rohrleitungsaufbauten. Es ist die bevorzugte Wahl in großen Molkerei- oder Brauereianlagen, in denen eine schnelle Wartung entscheidend ist. Bei Verwendung von HNBR- oder PFA-Dichtungsmaterialien im LKB-F (DIN) wird ein EPDM-Flanschdichtring mitgeliefert.

LKB UltraPure für Hochreinheitsanwendungen

Das LKB UltraPure ist speziell für die Biotechnologie- und Pharmaindustrie konzipiert. Produktberührte Stahlteile bestehen aus 1.4404 (316L) mit Innenflächen von 0,5 µm (SF1) bis 0,4 µm elektropoliert (SF4). Diese Ventile werden mit dem Alfa Laval Q-doc Dokumentationspaket für die volle Rückverfolgbarkeit der gesamten Lieferkette geliefert. Die Dichtungen entsprechen FDA- und USP-Klasse-VI-Standards und gewährleisten die Biokompatibilität für kritische Prozesslinien.

Leckageerkennungs-Klappenventil

Dieses Modell verhindert Kreuzkontaminationen zwischen Produkt und Reinigungsmedien. Es verfügt über eine Ventilscheibe mit Leckagekammer und Dichtung, sodass ein eventueller Leckageaustritt sofort sichtbar wird. Es wird typischerweise in CIP-/SIP-Systemen und Spülprozessen eingesetzt, in denen hygienische Sicherheit und maximale Betriebszeit zwingend erforderlich sind.

Hygienische Klappenventile befinden sich an Strömungsrichtungswechseln und Tank-zu-Tank-Knotenpunkten in nahezu jeder Hochreinheits-Verarbeitungsumgebung. Ihr großer Öffnungsbereich und geringer Strömungswiderstand machen sie unverzichtbar – sowohl für die Rohproduktzufuhr als auch für die Fertigproduktverteilung.

Integration vor- und nachgelagerter Prozesse

In einer typischen Prozesslinie werden Klappenventile vorgelagert eingesetzt, um Rohstofftanks abzusperren und Eingangsverteiler zu steuern. Nachgelagert regeln sie den Zulauf zu Wärmetauschern, Separatoren und Abfülllinien. In der Milchverarbeitung werden sie häufig zur Absperrung des Pasteurs eingesetzt, während Produkt weitergeleitet wird. In Brauereien finden sie sich an der Würzeleitung am Sudkesselausgang und an den Gärtankausläufen zu den Lagertanks. Das kompakte Design ermöglicht die Anordnung dieser Ventile in Ventilmatrizen, wodurch der Gesamtplatzbedarf der Zu- und Ablauf-Skids reduziert wird.

Werkstoffanforderungen nach Branche

Die LKB-Familie ist zwar modular aufgebaut, doch branchenspezifische Anforderungen bestimmen die jeweilige Konfiguration. In der Milchverarbeitung werden EPDM-Elastomere als produktberührte Dichtungen bevorzugt, da sie kontinuierlichen Dampf- und Säurereinigungszyklen bis 140 °C standhalten. Getränke- und Brauereianwendungen arbeiten häufig in potenziell explosionsgefährdeten Atmosphären, was ATEX-klassifizierte Ausrüstung erfordert. Die LKB-Baureihe trägt die Klassifizierung II 2 G D1. Lebensmittelhersteller, die fetthaltige Produkte verarbeiten – wie Milchdesserts oder Saucen – müssen FPM oder HNBR spezifizieren, da EPDM nicht beständig gegen organische und anorganische Öle und Fette ist. Für die Körperpflege- und Pharmaindustrie erfüllen die LKB UltraPure Ventile hohe Hygieneanforderungen durch Innenflächen von Ra ≤ 0,5 μm und Dichtungen gemäß FDA und USP Klasse VI.

CIP- und SIP-Systemeinsatz

Das Leckageerkennungs-Klappenventil ist speziell für Cleaning-in-Place (CIP)- und Sterilization-in-Place (SIP)-Systeme ausgelegt. In diesen Kreisläufen verhindert das Ventil Kreuzkontaminationen, indem es eine atmosphärische Leckagekammer zwischen zwei Medien bereitstellt. Wenn eine Dichtung versagt, wird die austretende Flüssigkeit über die Leckagekammer in der Ventilscheibe abgeleitet, anstatt sich mit dem gegenüberliegenden Strom zu vermischen. Diese vermischungssichere Absicherung ist Standard im Wassermanagement und bei Spülprozessen, in denen die Produktintegrität nicht gefährdet werden darf. Bediener können diese kritischen Punkte mithilfe von ThinkTop-Einheiten für Echtzeit-Statusrückmeldungen überwachen.

Funktionsprinzip und Kernkomponenten

Ein Edelstahl-Klappenventil ist ein Vierteldrehungsventil, das eine Ventilscheibe zum Absperren oder Freigeben des Durchflusses verwendet. Die Ventilscheibe ist eine kreisförmige Platte, die auf einem zentralen Schaft montiert ist. Eine 90°-Drehung der Scheibe schließt das Ventil, da der Scheibenrand gegen den im Gehäuse sitzenden elastischen Dichtring gedrückt wird. In geöffneter Stellung liegt die Scheibe parallel zur Strömungsrichtung und bietet ein schmales Profil, das den Druckabfall minimiert. Die LKB-Konstruktion besteht aus zwei Ventilkörperhälften, der Ventilscheibe, Buchsen für den Ventilschaft und dem Dichtring – alles mit Schrauben und Muttern montiert, was eine unkomplizierte Wartung ermöglicht.

Produktberührte Stahlteile werden aus 1.4307 (304L) oder 1.4404 (316L) gefertigt. Die Buchsen bestehen aus PVDF, um den Schaft zu isolieren und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Das Drehmoment des Ventils steigt, wenn die Scheibe mit dem Dichtring in Kontakt kommt, und sichert so den ordnungsgemäßen Verschluss des Ventilsitzes. Für die automatisierte Weiterleitung wandelt der pneumatische Stellantrieb die axiale Kolbenbewegung in diese 90°-Drehung um.

Auswahlfaktoren für LKB-Ventile

Die Auswahl beginnt mit der Zuordnung der Ventilgröße zum Rohrleitungsdurchmesser. Die LKB-Baureihe deckt Größen von 25 mm/DN25 bis DN150 ab. Ingenieure müssen Leistungs-/Druckverlust-Diagramme heranziehen – in der Regel basierend auf Wasser bei 20 °C gemäß VDI 2173 –, um sicherzustellen, dass das Ventil die Durchflussanforderungen erfüllt. Die Auslegung umfasst auch die Überprüfung der Eingangsdruckgrenzen (1000 kPa) und der Temperaturgrenzen je nach gewähltem Elastomer.

Die Wahl des Dichtungsmaterials wird durch die chemische und thermische Beanspruchung bestimmt. EPDM ist Standard für Molkerei- und Getränkeanwendungen aufgrund seiner Beständigkeit bis 140 °C gegenüber CIP-Säuren und -Laugen, versagt jedoch bei Kontakt mit Ölen. FPM eignet sich für hohe Fett- und Ölbelastungen bis 180 °C. HNBR ist mechanisch belastbar und ozonbeständig. Q (Silikon) bleibt elastisch von unter -50 °C bis +180 °C. PFA wird bei abrasiven Anwendungen mit hoher mechanischer Beanspruchung bis 90 °C bevorzugt.

Stellantrieb und automatisierte Steuerung

Die manuelle Betätigung erfolgt über Handoberteile mit zwei, vier oder stufenlos einstellbaren Positionen. Für automatisierte Systeme ist der LKLA-Stellantrieb die Standardwahl. Er ist in drei Standardausführungen erhältlich: federschließend (NC), federöffnend (NO) und Luft/Luft-betätigt (A/A). Diese können mit ThinkTop V50- oder V70-Einheiten für Stellungsrückmeldung und Steuerung aufgerüstet werden. Alternativ bietet das Unique Control LKB einen wartungsfreien, intelligenten Stellantrieb mit integrierter Steuereinheit, getestet für über eine Million Schaltzyklen und kompatibel mit SPS-Systemen über digitale oder AS-Interface-Kommunikation.

Klappenventil im Vergleich zu Kugel- und Membranventilen

Das hygienische Klappenventil ist die wirtschaftlichste Absperrlösung für Flüssigkeiten mit niedriger bis mittlerer Viskosität und bietet einen kompakten Bauraum. Allerdings verbleibt die Ventilscheibe auch im geöffneten Zustand im Strömungsweg. Ein hygienisches Kugelventil (SBV) bietet einen Volldurchgang ohne Einschränkung – unverzichtbar bei hochviskosen Produkten, Flüssigkeiten mit großen Partikeln oder Molch-Rückgewinnungssystemen. Membranventile, wie das Unique DV-ST, sind für aseptische Einsätze vorgesehen, bei denen eine flexible Membran den Schaft vollständig von der Produktzone isolieren muss, um das Eindringen von Mikroorganismen zu verhindern. Während das Klappenventil der wirtschaftliche Standard für die allgemeine hygienische Produktweiterleitung ist, werden Kugelventile für hindernisfreie Durchgänge und Membranventile für maximale Sterilität benötigt.