Hygienic Design erhöht Operational Excellence

Getrieben durch den Trend zu immer höherwertigeren Produkten geht es darum, Produktreste bei Chargenwechseln restlos zu entfernen, um eine Vermischung und damit Qualitätsverluste zu vermeiden. Auf der anderen Seite besteht der Wunsch, Reinigungsvorgänge effizienter zu gestalten, was wiederum den Einsatz leicht zu reinigender Anlagenkomponenten voraussetzt. Dazu kommt der Wunsch nach dem Vermeiden von „Handarbeit“ bei der Reinigung und nach einer Automatisierung von Reinigungsvorgängen.
Hygienic Design umfasst Gestaltungsprinzipien für Maschinen unter der Berücksichtigung hygienischer Anforderungen zum Vermeiden von konstruktiven Schwachstellen in Bezug auf biologische und chemische Gefährdungen sowie durch Fremdkörperkontaminationen. Dabei ist die Reinigbarkeit der Maschinen, Oberflächen und konstruktiven Elemente als zentraler Punkt zu sehen. Verschmutzungen aller Art dürfen sich nicht festsetzen oder dauerhaft verbleiben, und sie müssen leicht entfernbar sein. Auch im Hinblick auf Kosten und Nachhaltigkeit wird dieses Thema für die betroffenen Branchen immer wichtiger und das über die gesamte Prozesskette. Selbstverständlich gilt es auch, die geltenden Regelwerke und deren Umsetzung in der täglichen Lebensmittelpraxis unter Einhaltung der Maschinenrichtlinien für Nahrungsmittelmaschinen zu beleuchten.

Sonderschau „easy to clean“ zur
Powtech im Eingangsbereich Mitte
Erreicht wird Hygienic Design durch den Einsatz von glatten Werkstoffen mit Oberflächengüten, wie sie in Pharma- und Lebensmittelindustrie Standard sind (Ra Um diese Aspekte gebündelt darzustellen, veranstaltet die Nürnberg Messe gemeinsam mit den Fachzeitschriften „Pharma+Food“ und „CHEMIE TECHNIK“ zur Powtech/TechnoPharm 2011 die Sonderschau „easy to clean“.
Kern dieser Sonderschau ist die Präsentation von Geräten, Anlagenkomponenten und Entwicklungen auf grafischen Elementen, sogenannten Würfeln, die als Poster-Abbildungen aufgebracht werden und von dort auf die Präsentation der „realen“ Exponate in der Ausstellung (Powtech/TechnoPharm) verweisen. Dies geschieht durch Hinweise sowie sogenannte Ausstellungs-Visitenkarten, die von den Besuchern der Sonderschau mitgenommen werden können. Darüber hinaus haben interessierte Besucher auch die Möglichkeit, Formulare mit Visitenkarten für eine konkrete Kontaktaufnahme einzuwerfen.

Für hygienische und sterile Prozesse
Ventil Wichtigste Kennzeichen des Ventilsystems Biostar 650 von Gemü sind Sterilität, Autoklavierbarkeit, Hygiene und gute Reinigbarkeit. Die Haftfähigkeit und das Absetzen von Verunreinigungen wird dank des Designs unterbunden. Die Anforderungen gemäß FDA, GMP, USP und QHD werden erfüllt. Das manuelle Ventil ist aus Edelstahl und besitzt wahlweise ein dreispeichiges Handrad aus dampfbeständigem Hochleistungskunststoff oder ein geometrieoptimiertes Einspeichenhandrad aus Edelstahl 1.4408. Der Wärmefluss wird dadurch nochmals eingegrenzt und die Verletzungsgefahr reduziert. Darüber hinaus verringert sich bei der Einspeichen-Version die Oberfläche des Handrades nochmals erheblich, die Möglichkeit der Verschmutzung ist dadurch auf das äußerste Minimum reduziert. Das Ventil kann optional mit einer Schließhub- und/oder einer Öffnungshub-Begrenzung sowie einer manuellen oder elektromagnetischen Stellungsverriegelung ausgestattet werden. Um trotz einer Verriegelung die Notfunktion der Ventile zu gewährleisten, gibt es beide Arretierungsvorrichtungen in den Varianten „In Öffnungsrichtung verriegelt“, „In Schließrichtung verriegelt“ und „In beide Richtungen verriegelt“. Darüber hinaus können für die elektrische Rückmeldung der Ventilstellung „Auf“ und/oder „Zu“ optional Näherungsinitiatoren angebaut werden.

Hybrid fördert hygienisch
Hygienepumpe Die Pumpe Revolution der Serie Wrightflow von Verder ist eine Hybridpumpe aus einer Drehkolben- und einer Kreiskolbenpumpe und vereint die Vorteile der beiden Pumpentypen: die hervorragende CIP- und SIP-Fähigkeit, die Feststoff-Förderung mit geringer Produktdegradation, Förderung von hochviskosen Medien und die Möglichkeit zur Selbstsansaugung. Derselbe Grundaufbau kann je nach Bedarf entweder zu einer Drehkolbenpumpe oder zu einer Kreiskolbenpumpe konfiguriert werden, je nachdem, welche Rotorform man wählt. Die Pumpen sind in sieben Getriebegrößen erhältlich, mit denen sich jeweils mehrere Fördermengen darstellen lassen. So kann man insgesamt aus 35 verschiedenen Fördermengen wählen (maximal 190 m3/h), der maximale Druck liegt bei 31 bar.

Reinigbarkeit vom Design des Filters abhängig
Filterreinigung Die Reinigbarkeit von Wirbelschichtanlagen wird wesentlich vom Design des internen Filters bestimmt. Glatt bietet hier unterschiedliche Konzepte. Gefaltete Filter haben einen geringen Platzbedarf. Sie werden dann eingesetzt, wenn der Raum begrenzt ist. Sie können aber nicht in der Anlage gereinigt werden. Sie werden deshalb in der Anlage benetzt und danach ausgebaut. Während die Anlage ohne Filterelemente automatisch gewaschen wird, werden die Filterelemente außerhalb der Anlage manuell gereinigt. In Produktionsanlagen werden Filterplatten zur Seite ausgebaut. Damit wird über der Anlage kein weiterer Platz benötigt. Der Ausbau der Filter zur Seite ermöglicht die Einrichtung eines Waschraumes direkt neben dem Filtergehäuse. Wände, Decke und Fußboden können dicht an das Filtergehäuse anschließen. Die Filterelemente werden ausgebaut und in diesem Raum gereinigt. Schlauchfilter können mit Waschdüsen ausgerüstet werden und in der Anlage gewaschen werden. Sie benötigen zwar mehr Platz, auf der anderen Seite entfällt jedoch der Aufwand für das Wechseln der Filter beim Waschen. Beim Procell Labsystem mit automatischer Reinigung ermöglichen Waschdüsen in der Filterplatte und im Prozessraum eine Reinigung der Anlage ohne  Öffnen.

Streng nach den Richtlinien der EHEDG
Prozessadaptionssystem Das Prozessadaptionssystem Pharmadapt EPA kann bereits in Rohrdurchmessern ab DN 10 ohne wesentliche Querschnittreduktion eingesetzt werden. Zusammen mit den speziell entwickelten Sensoren zur Grenzstand- bzw. Temperaturmessung eignet sich dieses System von Negele insbesondere auch für flüssige Medien ohne bzw. mit geringer elektrischer Leitfähigkeit wie zum Beispiel WFI. Die Konstruktion des Messsystems erfolgte streng nach den Richtlinien der EHEDG für Hygienisches Design und gibt somit dem Betreiber die Sicherheit, ein aseptisch einwandfreies CIP/SIP-fähiges System einzusetzen. Die in der Messstelle integrierte Leckageüberwachung verhindert eine drohende Verunreinigung oder ein unbeabsichtigtes Austreten des Messmediums.

Antriebstechnik für Anwendungen
im Reinraum
Antriebssystem Für spezielle Anwendungen in verschiedenen Branchen wie der Chemie-, Pharma- und Kosmetikindustrie, der Biotechnologie, Lebensmittelindustrie und Medizintechnik sowie der Halbleiterindustrie und Solarpanelproduktion werden hohe Anforderungen an die Luftqualität und die damit verbundene Anzahl und Größe der Partikel gestellt. Das mechatronische Antriebssystem Movigear von SEW wird diesen Anforderungen vollauf gerecht: Es hat eine geringe Partikelemission und lässt sich leicht reinigen. Daneben weist es weitere Vorteile auf, vor allem den bis zu 50% geringeren Energieverbrauch im Vergleich zu konventioneller Antriebstechnik. Die hohe Reinraumgüte wird durch das glatte Gesamtdesign des Antriebs sowie eine spezielle Antihaftbeschichtung zur leichten Reinigung erreicht. Die dauerhafte Beschichtung verhindert Anhaftungen, ist extrem leicht zu reinigen und beständig gegen mechanische Beanspruchung. Durch den vollkommen lüfterlosen Aufbau des Antriebs entstehen keine Luftverwirbelungen. Auch die Geräuschemission wird dadurch in hohem Maße reduziert, was zur Einhaltung von Lärmschutzgrenzen im Arbeitsbereich beiträgt. Der vom Fraunhofer-Institut Produktionstechnik und Automatisierung zertifizierte Reinraumantrieb-Getriebemotor erfüllt – je nach Motordrehzahl – die Anforderungen bis zur Luftreinheitsklasse 2 gemäß ISO 14644-1. Damit ist er optimal geeignet für fast jede Antriebsanwendung in Reinraum­umgebungen.

Reinigung überflüssig
Wäge- und Dosiersystem Reinigung und Reinigungsvalidierung nach Prozessende sind die obligatorischen Prozedere in vielen Industriebereichen, speziell in Vielzweckanlagen, wo mehrere Produkte nacheinander hergestellt werden. Durch den Einsatz von flexiblen Einwegsystemen lässt sich dort die Reinigung einschließlich der Validierung auf ein Minimum reduzieren, ohne dass Abstriche bei der Produktqualität und Prozesssicherheit gemacht werden müssen. Prozess und Prozessequipment befinden sich in einer Schutzfolieneinhausung. Handling und Bedienung erfolgen über Gloves. Zwei Beispiele dafür sind der Einweg-Wäge-Isolator EWI und das Einweg-Probenahme-System EPS von Hecht Technologie. Der Einweg-Wäge-Isolator dient zum Dosieren, Umfüllen und Einwiegen von Kleinmengen aus Kartons oder Fässern mit Inliner. Das besondere am EWI ist sein Wägesystem. Die aufwendig zu reinigende Wägetechnik befindet sich außerhalb des Isolators. Innerhalb befindet sich lediglich die Wägeschale, welche ebenfalls in Einwegausführung erhältlich ist. Mit einer Waagenent-
kopplung können so verschiedenste Schüttgüter auf 2 g genau eingewogen werden. Das Einweg-Probenahme-System ist insbesondere für das Bemustern von Schüttgütern aus Kleingebinden mit Inliner in der Wareneingangs- und ausgangskontrolle, Labors sowie für weitere Bereiche der Qualitätssicherung gedacht. Genauso wie der EWI wird auch das EPS komplett geschlossen betrieben und gewährleistet Schutz für Produkt, Bediener und Umwelt.

Sparen Platz und verringern
Investitionsaufwand
Pumpe Die SLH-Pumpen von Bornemann sind entsprechend den EHEDG-Richtlinien konstruiert, gefertigt und geprüft. Darüber hinaus erfüllen sie die Vorschriften des 3A-Sanitary-Standards der USA. In einem Baukastensystem kann man mit vier Pumpengrößen und unterschiedlichen Schraubensätzen einen Förderbereich von 0,03 m³/h bis 180 m³/h bei einer Stückgröße mit einem Durchmesser von 29 mm abdecken. Die unterschiedlichen Steigungen der Förderschrauben erlauben bei gleicher Viskosität, gleichem Betriebsdruck und gleicher Drehzahl unterschiedliche Förderströme. Ein Wechsel des Fördergutes ist in kürzester Zeit möglich. SLH-Pumpen fördern ohne metallische Berührung zwischen Förderschrauben und Pumpengehäuse. Die Förderschrauben bilden bei Drehung zusammen mit dem umschließenden Pumpengehäuse die einzelnen Förderkammern, die sich entsprechend der jeweiligen Förderschraubensteigung und Drehrichtung kontinuierlich zum Druckraum bewegen.

Mehr Zeit für die Produktion
Mischer Multiflux- oder Mehrstromfluid-Mischer GMS von Gericke bilden mit zwei horizontal angeordneten, kämmenden Mischwerkzeugen ein mechanisches Fließbett. Da der Mischprozess auf dem Austausch der Partikel durch Konvektion beruht, ist dieses Funktionsprinzip geeignet für energiesparende, produktschonende Mischungen. Jetzt wurde das Sortiment der Mischer ergänzt, um für die Nahrungsmittelproduktion und deren zunehmende Anforderungen an Hygiene und Reinigung eine wirtschaftliche und sichere Maschine anzubieten. Die Abkürzung C steht für die einseitig gelagerten Misch-Rotoren. Mit dieser Konstruktion wird nicht nur die Anzahl der Dichtungen mit Produktkontakt halbiert. Dank der einseitigen Lagerung kann die Stirnseite des Mischers komplett geöffnet oder in der Version GMS ECD die gesamte Antriebseinheit mit Mischrotoren aus dem Gehäuse herausgezogen werden. Große, seitlich angebrachte Reinigungstüren erleichtern zudem die Innenreinigung des Mischergehäuses. Diese Ausführung verkürzt die Inspektions-, Demontage- und Reinigungszeit. Die Wellendichtungskonzepte werden den Produkt- und Prozessanforderungen angepasst und eingesetzt. Es stehen radial demontierbare und nahrungsmittelkonforme Stopfbuchsen für den unkomplizierten Betrieb zur Verfügung oder in der Variante „Hypergienic“.

Zerkleinerung bei geringstem
Reinigungsaufwand
Schneidmühle Ideal zur Zerkleinerung von weichen bis mittelharten, zäh-elastischen und faserigen Materialien sowie heterogenen Stoffgemischen ist die Schneidmühle Pulverisette 19 von Fritsch geeignet. Bei der Neuentwicklung der Mühle wurde insbesondere auf einfache und schnelle Reinigung Wert gelegt. Die gesamte Mahlkammer lässt sich in wenigen Sekunden öffnen, und sowohl der Rotor als auch die Siebkassette lassen sich mit einem Handgriff herausnehmen. Das gesamte Oberteil des Gehäuses sowie die Tür lassen sich wegklappen, die Tür ist sogar komplett abnehmbar. Der Rotor der Schneidmühlen lässt sich ohne Werkzeug einfach abnehmen und zum schnellen Reinigen zwischendurch auch bei geöffneter Mühle von Hand drehen. Das Resultat: eine komplett geöffnete leere Mahlkammer mit minimiertem Tot­raum für Schnellreinigung und Schutz gegen Kreuzkontamination.