Bürkert Weiterentwickeltes Flipperventil ist rückstandsfrei spülbar

Immer leistungsstärker und dabei immer kleiner – diese Forderung stellen Anwender und Hersteller von Labor-, Medizin- und Analysetechnik an mediengetrennte Miniaturmagnetventile. Weiterentwickelte Flipper- und Wipperventile erfüllen diese Forderungen.

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Bürkert GmbH & Co. KG

In der klinischen Diagnostik sind Durchsatz und Zuverlässigkeit wichtige Schlüsselfaktoren, der sichere Umgang mit biologischem Material hat oberste Priorität. Standardabläufe der automatisierten Analytik wie Titration, definierte Probenentnahme und präzise Reagenziendosierung verlangen nach integrierten fluidischen Systemen und – besonders wenn die Volumen von Proben und Reagenzien im Nano- und Mikroliterbereich liegen – nach höchster, jederzeit reproduzierbarer Präzision, betont Bürkert.

Spüleigenschaften eines Ventils sind wichtig

Anwender und Hersteller achten bei der Entscheidung für ein bestimmtes Ventil zusätzlich auch auf den Preis, die Abmessungen, die medienberührten Materialien und besonders auf die Spüleigenschaften eines Ventils. Dabei hängen die Möglichkeiten, die Ventile zu reinigen und mit ihnen zu dosieren nicht zuletzt von ihrem Konstruktionsprinzip ab.

Bisher galt das Wirkprinzip der Anfang der 1990er Jahre von Bürkert eingeführten Wippenventile als Nonplusultra der Ventiltechnik. Es setzte den Standard bei mediengetrennten Kleinstventilen und wurde vielfach kopiert.

Durch den Aufbau mit einer Membran erreichen Wippenventile sehr geringe interne Volumina und sind gut spülbar. Für biologische Medien stellten sie deshalb bisher die erste Wahl dar.

Trägheit der Membran begrenzt Ventil-Schaltgeschwindigkeit

Die Trägheit der Membran begrenzt allerdings die mögliche Schaltgeschwindigkeit. Deshalb sind Wippenventile für Anwendungen, wo es auf sehr schnelle und hoch genaue Dosierung ankommt, nur bedingt geeignet.

Flipperventile erreichen die Medientrennung dagegen ohne Membran. Es müssen nur geringe Massen bewegt werden, um sie zu schalten. Dadurch sind sie schnell und eignen sich hervorragend für Dosieraufgaben. Die geringere Walkarbeit in den Elastomerbauteilen ermöglicht zudem eine sehr hohe Lebensdauer.

Ein weiterer Vorteil bei Dosierung kleinster Mengen ist, so Bürkert, dass Flipperventile durch den konstruktiven Aufbau praktisch keinen Pumpeffekt beim Schalten aufweisen. Dennoch konnten Flipperventile bisher nicht alle Anwender von ihren Vorteilen überzeugen, was vor allem an ihrer etwas schlechteren Spülbarkeit lag.

Flipperventile wurden weiterentwickelt

Bürkert hat das Flipperprinzip im Ventilbau konsequent weiterentwickelt, um diesen Nachteil zu beheben. Mit Hilfe moderner digitaler Werkzeuge für Entwicklung und Konstruktion wurden Strömungsverhalten und Druckverläufe zunächst am Computer simuliert und mit per Finite-Elemente-Methode (FEM) optimiert.

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