Vakuum-Prozessanlagen für Misch-, Dispergier- und Homogenisieraufgaben

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02.05.2011 Die in Baugruppen gegliederten Vakuum-Prozessanlagen Typ BG kommen überall dort zum Einsatz, wo Trockenstoffe und Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten und Flüssigkeiten zum Mischen, Dispergieren und Emulgieren zusammengeführt werden. Bei flüssigen bis pastösen Anwendungen in den Bereichen Pharma, Food, Kosmetik, Chemie decken sie damit ein breites Produktspektrum ab und zeichnen sich besonders durch kurze Batchzeiten aus.

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Entscheider-Facts Für Anwender


  • Die in Baugruppen gegliederten Vakuum-Prozessanlagen Typ BG kommen überall dort zum Einsatz, wo Trockenstoffe und Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten und Flüssigkeiten zum Mischen, Dispergieren und Emulgieren zusammengeführt werden.
  • Die neuentwickelte Steuerung ist ein erweiterbares System, das von der Steuerung einzelner Grundfunktionen über eine vollautomatische Rezeptfahrweise bis hin zur kompletten Batch-Dokumentation alle Kundenanforderungen abdeckt.
  • Bei der Entwicklung wurde auf eine besondere Trennung von Prozess- und Versorgungsmodul großen Wert gelegt.
  • Verschiedene Rührwerk-Kombinationsmöglichkeiten vom feststehenden bis zu zwei beweglichen Strömungsbrechern eröffnen diesem System ein sehr breites Anwendungsspektrum.
  • Der neuentwickelte Homogenisator fördert von der Gleitringdichtung weg, sodass es zu weniger Verschleiß bei der Gleitringabdichtung und zu einer längeren Standzeit kommt.

Die Prozessanlagen unterscheiden sich durch ihre durchdachte Bauweise von herkömmlichen Systemen. Aus standardisierten Baugruppen werden komplette Prozessanlagen zusammengestellt. Die von den Prozessgrößen unabhängigen Baugruppen lassen sich sehr flexibel an unterschiedliche Bedürfnisse anpassen. Die komplette Baureihe ist nach geometrisch ähnlichen Gesichtspunkten aufgebaut und begünstigt dadurch Scale-up-Betrachtungen. So kann man sich in der Planungsphase auf die tatsächlichen Prozessparameter konzentrieren, um realistische Vorhersagen treffen zu können. Die Konstruktion bietet darüber hinaus wesentliche Vorteile in den Bereichen Produktion, Reinigung und Wartung.

Gekonnt an Anforderungen angepasst

Die neue Vakuumprozesslösung lässt sich sehr flexibel einsetzen und hat kurze Installations- und Inbetriebnahmezeiten. Sie ermöglicht das problemlose Einhalten spezieller Richtlinien. Durch das optimierte Scale-up-Verfahren ist eine sichere Kalkulation von Batchzeiten möglich; dies führt zu einer konstanten Produktqualität bei jeder Charge. Die reinigungs- und wartungsfreundliche Ausführung sorgt dafür, dass geringe Betriebskosten auftreten und eine einfache Bedienung möglich ist.

Die neuentwickelte Steuerung ist ein erweiterbares System, das von der Steuerung einzelner Grundfunktionen über eine vollautomatische Rezeptfahrweise bis hin zur kompletten Batch-Dokumentation sämtliche Kundenanforderungen abdeckt. Dieses Steuerungskonzept steht in verschiedenen Varianten zur Verfügung. Die Smart-Version ist eine Basis-HMI-Lösung und steht für einen vorgegebenen Funktionsumfang; die Professional-Ausführung ist ein modular erweiterbares Konzept auf der Basis eines Scada-Systems. Die Remote-Ausführung ist eine vollständige speicherprogrammierbare Steuerung mit Schnittstelle zur Anbindung an ein externes System. Die Lib-Ausführung eignet sich zur Integration in ein anderes System.
Bei der Neuentwicklung dieser Vakuum-Prozessanlagen wurde auf eine besondere Trennung von Prozess- und Versorgungsmodul großen Wert gelegt. Dadurch ist es möglich, den Produktionsbereich sauber vom Technikbereich zu trennen. Darüber hinaus ermöglicht dieses Konzept das Aufstellen unter schwierigen Raumbedingungen sowie ein einfaches Realisieren von Erweiterungen und Einhalten von speziellen Richtlinien, wie beispielsweise im Hinblick auf Sterilausführung, Hygiene etc. Hinzu kommt, dass beim Einsatz mit Wiegezellen am Prozessmodul Störquellen durch das Versorgungsmodul ausgeschlossen werden.

Rühr- und Mischwerkzeug für breites Anwendungsspektrum

Verschiedene Rührwerk-Kombinationsmöglichkeiten von einem feststehenden bis zu zwei beweglichen Strömungsbrechern eröffnen diesem System ein sehr breites Anwendungsspektrum. Es lassen sich auch andere Rührorgane, wie zum Beispiel Dissolver oder Stabhomogenisatoren integrieren. Die Vorteile des Rühr- und Mischwerkes liegen auf der Hand: Es ist eine optimale Anpassung an die Produktanforderungen möglich. Hinzu kommen verbesserte Wärmeübertragung, optimierte Restmengenentleerung sowie kürzere CIP-Prozesse durch mehr Turbulenzen; dies führt auch zu verkürzten Batchzeiten.

Bei der Aufstellung des Mischbehälters ging man ganz neue Wege und konstruierte einen Maschinenrahmen in Wabenform. Dieser ermöglicht das getrennte Aufstellen von Prozess- und Versorgungsmodul. Hinzu kommt, dass alle Komponenten am Prozessbehälter problemlos zugänglich sind; so lassen sich das Prozesshandling, die Reinigung und die Wartung sehr gut durchführen. Ein neuartiger Rahmen mit vier Maschinenfüßen erlaubt es, vier Wiegezellen einzubauen; dies führt zu einer hohen Auswertegenauigkeit. Die Rahmen haben immer die gleiche Bauform, dadurch sind sie scale-up-fähig. Auch ist man bei der Wahl der Behälterbauform sehr flexibel; man kann konische Behälter mit verschiedenen Kegelschrägen sowie Klöpperböden einsetzen.

Homogenisator sorgt für weniger Verschleiß

Der neuentwickelte Homogenisator fördert von der Gleitringdichtung weg, sodass es zu weniger Verschleiß bei der Gleitringabdichtung kommt; dies hat eine längeren Standzeit zur Folge. Das Homogenisierwerkzeug und die Gleitringabdichtung können ohne großen Demontageaufwand von Rohrleitungen von vorne problemlos inspiziert sowie ausgebaut werden. Das Design entspricht GMP sowie Atex und ist CIP/SIP-fähig. Der Homogenisator kann als CIP-Pumpe eingesetzt werden und bringt bei geräuscharmem Betrieb eine hohe Pumpleistung. Mit dem speziellen Pumpmodus lässt sich ein zerstörungsfreies Einmischen von stückigen Gütern ohne Einbau einer zusätzlichen Pumpe mit Verrohrung durchführen. Darüber hinaus zeichnet sich das System durch einen schnellen Produktaustrag bei großem Batchvolumen und scherempfindlichen Produkten aus. Auch beim Einmischen von großen Trockenstoffmengen zeigt das System seine Vorteile.

Dienstleistungsspektrum mit umfassender Beratung

Im Customer Process Centre (CPC) in Neuenburg ist es möglich, Versuche mit Kundenprodukten zu fahren, Produktanalysen zu erstellen sowie Scale-up-Berechnungen durchzuführen. Beim Engineering werden für das Zuführen der Rohstoffe, für die Prozessleittechnik und für den eigentlichen Prozess Produkte des Herstellers oder dessen Tochterfirmen eingesetzt. Das Projektmanagement macht neben der Beratung, Prozessanalyse und -optimierung auch Qualifizierungen und Validierungen. Mit diesem neuen Konzept sind kontinuierliche Anlagen und Late-stage-Mixing möglich. Außerdem können Sterilausführungen und Atex-Anwendungen jederzeit realisiert werden. Umfassendes Know-how und Testmöglichkeiten im CPC lassen dieses neue System optimal auf die steigenden Anforderungen anpassen.

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Heftausgabe: Mai 2011
Walter Sonntag ,

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Walter Sonntag ,
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