Durchbruch im großen Stil

Trelleborg concept encompasses an entire assembly, featuring a radial magnetic coupling, designed specifically according to client specifications.

Sartorius Stedim Biotech is a leading international supplier of integrated solutions for the biopharmaceutical industry, including fermentation, cell cultivation, filtration and purification.

Als Trelleborg Sealing Solutions in den extrem innovativen Life-Sciences-Markt einsteigen wollte, suchte das Unternehmen nach Wegen, um sich als Anbieter von Speziallösungen zu positionieren.

„Wir bemühten uns um anspruchsvolle Projekte, bei denen wir zeigen konnten, dass die Kunden durch eine Partnerschaft mit uns Zugang zu einer breiten Palette von Produkten und maßgeschneiderten Lösungen bekommen würden, und zwar alles aus einer Hand dank unseres globalen Netzwerks“, erklärt Peter Krass, bei Trelleborg Sealing.

Ein Durchbruch gelang 2009, als Sartorius Stedim Biotech, ein führender internationaler Zulieferer der biopharmazeutischen Industrie, sein Portfolio von Einwegbeuteln für Einweg-Bioreaktoren erweitern wollte, um der Nachfrage des Marktes gerecht zu werden.

Im Rahmen des Projekts sollte ein 2.000-Liter-Beutel entwickelt werden, eine enorme Herausforderung mit drastisch erhöhten Anforderungen an die Komponenten. Bei einem solchen Volumen werden gewaltige Drehmomente auf das Rührwerk im Reaktor ausgeübt, und die Antriebskupplung muss sehr viel höheren Kräften standhalten als üblich. Hinzu kamen äußerst strenge Reinheitsvorgaben. Sartorius hatte bereits einige grundlegende Vorstellungen und suchte mehr oder weniger nur nach Unterstützung im Dichtungsbereich, als sich herausstellte, dass die Ideen des Unternehmens den Anforderungen nicht genügten.
„Zu dem Zeitpunkt belieferten wir das Unternehmen nur mit einigen Standardteilen und hatten keine enge partnerschaftliche Beziehung“, meint Krass. „Als wir von ihren Problemen hörten, arrangierten wir eine Präsentation und zeigten, was wir zu bieten hatten.“

Gerhard Greller, Leiter F&E Upstream Technology bei Sartorius, erinnert sich: „Wir waren uns gar nicht bewusst, über welche Kompetenzen Trelleborg verfügt. Trelleborg verstand sofort, was wir brauchten, und legte uns umgehend ein Lösungskonzept vor.“

Alles begann mit einer Dichtung, aber dann entwickelte Trelleborg ein Konzept für eine komplette Baugruppe mit einer nach Kundenspezifikationen konstruierten Radial-Magnetkupplung. Auf dieser Grundlage wurde ein Projektteam mit Fachleuten aus beiden Unternehmen und insgesamt drei Ländern zusammengestellt.
Für das Team war es entscheidend, ein gemeinsames Verständnis für das Problem zu erzielen. Trelleborg holte schon frühzeitig Tim Miller, den technischen Leiter eines auf Kunststoffdichtungen spezialisierten Trelleborg-Standorts in Colorado (USA), ins Boot. „Tim war sehr kompetent – ihm zuzuhören, war für uns alle ein Aha-Erlebnis“, berichtet Greller. „Vorher war das alles sehr abstrakt.“

Die Magnetkupplung wurde von Trelleborg Sealing Solutions in Colorado entwickelt und am Unternehmensstandort in Stuttgart konstruiert. Produziert wurde der Beutel im Sartorius-Werk im französischen Aubagne. Das Kupplungsdesign Biostat STR 2000L wurde im Mai 2014 und der Beutel im Januar 2015 auf den Markt gebracht.

Sartorius wusste nicht, dass Trelleborg Projekte dieser Art übernehmen kann, sagt Greller, und fügt hinzu: „Das Unternehmen ist ein zuverlässiger, kompetenter Entwicklungspartner. Es ist technisch hochkompetent und die weltweite Geschäftstätigkeit von Trelleborg gewährleistet Qualität und Liefersicherheit. Man war einfach bereit, um jeden Preis die beste Lösung zu finden.“

Das Reaktorbeutel-Projekt hat den Weg für eine weitere Zusammenarbeit geebnet. Sowohl in der Bioreaktor-Sparte als auch in anderen Geschäftsbereichen von Sartorius sind bereits neue Projekte im Gange.

„Es geht im Grunde um das Lebenszyklusmanagement“, kommentiert Greller. „Wir besprechen heute mit Trelleborg, wie das Produkt für eine nächste Generation verbessert werden kann.“

Die Lösung

- Der 2.000-Liter-Einwegbeutel von Sartorius Stedim Biotech für Einweg-Bioreaktoren hat eine Radial-Magnet¬kupplung mit einer Baugruppe aus speziellem Durobal® und einem Gehäuse aus Zurcon®-Polyethylen, das an den Beutel angeschweißt wird.
- Durobal-Lager sind ideal für rotierende Anwendungen, da sie den Metall-Metall-Kontakt verhindern und eine niedrige Reibung bieten. Sie sind selbstschmierend und sorgen so für ein reineres Betriebsumfeld.
- Der technische kunststoffbasierte Werkstoff Zurcon zeichnet sich durch niedrige Reibung aus und ist optimal für Anwendungen mit Auf- und Ab-Bewegungen oder sehr langsamen mit Schüttel- und Schwingbewegungen, die eine hohe Verschleißfestigkeit erfordern.