Sauberkeit geht vor

Sicheres Abfüllen in der Chemie- und Pharmaindustrie

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10.04.2017 Das fachgerechte, sichere Abfüllen verschiedener Flüssigkeiten ist in der Chemie-Branche ein zentraler Verarbeitungsschritt: Einerseits um die Bedürfnisse der Konsumenten nach Qualität, Sicherheit und gesundheitlichen Nutzen zu erfüllen, andererseits um den Herstellern innovative Verfahren an die Hand zu geben, die ressourcenschonendes, wirtschaftliches und flexibles arbeiten ermöglichen.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Ob Desinfektionsmittel oder explosive und ätzende Flüssigkeiten – für jede Substanz gibt es spezielle Hygienevorschriften und Sicherheitsvorkehrungen zu beachten. Es gilt, den Anforderungen der teilweise sehr empfindlichen Füllgüter gerecht zu werden.
  • Außerdem müssen die Anlagen den gesetzlichen Vorgaben in Bezug auf Füllgenauigkeit und Hygiene genügen.
  • Abfüllsysteme, die sich flexibel auf die unterschiedlichen Bedürfnisse der Industrien einstellen, ermöglichen Betreibern reibungslose Prozesse und langfristige Wettbewerbsvorteile.

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Eine vollautomatische Abfüllanlage optimiert die Produktionsabläufe und ermöglicht Betreibern minimale Umrüstzeiten. Bild: Bizerba

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Halbautomatische Abfüllanlagen können Flüssigkeiten grammgenau wiegen, sicher verpacken und kommen auch mit brennbaren, schäumenden oder ätzenden Flüssigkeiten zurecht. Bild: Bizerba

Vor allem schwierig zu verarbeitende Produkte gilt es zuverlässig in unterschiedliche Gebinde abzufüllen und zu verwiegen. Spezielle Produktlösungen für die Branche können dazu beitragen, diesen Spagat zu überbrücken.

Ob Salpetersäure, Schwefelkohlenstoff oder Natronlauge: Hier kann einiges ins Auge gehen. Am Ende der Produktionslinie steht als letzter Prozessschritt das Abfüllen. Nachdem Rohmaterialien in verschiedenen Verfahren veredelt dosiert, fermentiert und zu Produkten oder Halbfabrikaten aufbereitet wurden, müssen Betreiber sie sicher, hygienisch und vor allem sauber umfüllen und lagern. Dies kann sowohl halb- als auch vollautomatisch erfolgen, der Unterschied liegt allein in der Zulieferung. Bei Halbautomaten ist noch menschliche Arbeit im Spiel: Beispielsweise liegt das Gebinde auf einer Palette und wird vom Anwender manuell in der Abfüllstelle positioniert. Nur das Befüllen erfolgt automatisch. Vollautomaten hingegen befördern die Gebinde etwa von einem Palettiersystem oder einem Magazin automatisch zur Abfüllstelle und von dort auch weiter. Das Produkt führt die Anlage dem System aus höher liegenden Lagertanks zu – entweder durch eigenes Gefälle oder mithilfe von Pumpen.

Gebinde zum Ventil und umgekehrt

Halbautomatische Systeme eignen sich für kleine oder einfache Abfüllvarianten: Ein Mitarbeiter stellt das Gebinde dazu im ersten Schritt händisch auf die Wägeplattform. Ein manuell verstellbares Füllventil ermöglicht es hier, den Rüssel leicht in das Behältnis zu tauchen. Gebinde, die der Anwender auf einer Palette stehend befüllen und wiegen soll, benötigen dagegen eine effizientere Technik. Denn während bei Einzelgebinde-Abfüllanlagen das Gefäß zum Ventil geführt wird, ist es hier genau umgekehrt: Das Ventil geht zum Gebinde. Das spart nicht nur enorm viel Zeit ein. Auch entfällt die schwere körperliche Arbeit beim Palettieren gefüllter Gebinde, und das Handling erleichtert sich im Allgemeinen. In der Regel kommen vier verschiedene Gebindearten in der Industrie zum Einsatz: Kanister, Eimer, Fässer und Intermediate Bulk Container (IBCs). Fässer und klassische IBC-Behälter lassen sich mehrfach verwenden. Besonders IBC-Behälter haben sich beim Lagern und Transportieren von flüssigen Gütern bewährt: Neben einem großen Fassungsvermögen sind sie stabil sowie einfach zu handhaben. Und speziell für Gefahrengüter sind die IBC-Container mit der nötigen UN-Zulassung erforderlich.

Give-aways: Nicht beim Abfüllen

Beim manuellen Abfüllen per Hand verschenken Unternehmen oft ungewollt Ware – was natürlich nicht wirtschaftlich ist. Ziel muss es darum sein, diese Give-aways gezielt zu vermeiden. Aber auch das Gegenteil müssen Betreiber vermeiden: Unterfüllte Packungen sind per Gesetz verboten, weshalb die Eichvorschriften penibel einzuhalten sind. Das richtige Maß und die notwendige Präzision lassen sich deshalb nur mit Abfüllanlagen erreichen: Arbeiten diese korrekt, lassen sich Unter- aber auch Überfüllung zuverlässig ausschließen. Eine Automatisierung unterstützt und entlastet zudem die Mitarbeiter in ihrer Arbeit. Im Umfeld von Chemie und Lebensmittel haben sich beispielsweise mittlerweile gravimetrische Abfüllverfahren durchgesetzt. Hier ermittelt das System das Gewicht nicht über die volumetrische Befüllung, sondern über eine Waage. Der Grund ist simpel: Das Gewicht verändert sich auch bei unterschiedlichen Drücken und Temperaturen nicht, das Volumen hingegen schon. Viele Abfüllverfahren verlangen dies, da Unternehmen Einheiten über das Gewicht verkaufen.

Herausforderungen in der Chemiebranche

Besonders in der Chemiebranche ist das fachgerechte, sichere Abfüllen ein zentraler Verarbeitungsschritt: Die Substanzen, mit denen Betreiber hier hantieren, können giftig, brennbar, ätzend, oder explosiv sein und sich in verschiedenen Aggregatszuständen befinden. Dies erfordert spezielle Sorgfalt und Genauigkeit beim Einhalten der notwendigen Maßstäbe. Die Bedürfnisse der Konsumenten nach Qualität, Sicherheit und gesundheitlichem Nutzen stehen an erster Stelle. Außerdem sind die Hersteller immer auf der Suche nach innovativen Verfahren, die Ressourcen schonendes, wirtschaftliches und flexibles Arbeiten ermöglichen. Vor allem schwierig zu verarbeitende Produkte gilt es zuverlässig in unterschiedliche Gebinde abzufüllen und zu verwiegen. Spezielle Produktlösungen für die Branche können dazu beitragen, diesen Spagat zu überbrücken. Geht es beispielsweise um das Herstellen von speziellen und hochwertigen petrochemischen Produkten wie Dieselölen und Benzinen, ist das Abfüllen kleiner Chargen gefragt. Andererseits ist schnelles Umrüsten erforderlich, um Fässer auf Paletten zu befüllen ebenso wie Kanister auf fahrbaren Tischwaagen. Palettenwaagen eignen sich hingegen speziell zum Verwiegen von Euro- und Chemiepaletten. Beim Herstellen chemischer Halbfabrikate kommt es zudem auf sauberes Abfüllen in Kunststoffkessel ohne Verunreinigungen der Anlage an. Eine Möglichkeit ist es, die Gebinde noch in leerem Zustand zu verschrauben und später über ein Spundloch im Deckel zu befüllen. Das vermeidet das Auslaufen des Gebinde­inhaltes beim Weitertransport.

Produktwechsel von Reinigungs- zu Lösungsmittel

Auch beim Um- oder Abfüllen von Farben, Lacken und Baustoffen zeigen sich besondere Herausforderungen. Hier kommt es vor allem auf exaktes Verwiegen an. Beispielsweise müssen Anwender hochviskose, pastöse Medien wie Klebstoffe oder Druckfarben oder auch schäumende Produkte mittels Unterspiegel-Abfüllung grammgenau in Kanister abfüllen. Insbesondere wenn es sich um Teilkomponenten für andere Mischungen handelt, ist besondere Sorgfalt geboten. Gerade diese werden später weiterverarbeitet, weswegen häufige Produktwechsel an der Tagesordnung sind. Die gleiche Anlage, die erst Lösungsmittel abfüllt, muss später Reinigungsmittel oder stark schäumende Produkte verarbeiten. Oft ist schnelles Umrüsten gefragt, um beispielsweise Fässer auf Paletten ebenso zu befüllen wie Kanister auf der Tischwaage. Die Quintessenz lautet hier: Beim Herstellen chemischer Halbfabrikate ist sauberes Abfüllen ohne Verunreinigungen der Anlage ein zentrales Kriterium. Spezielle Hygieneventile ermöglichen hohe hygienische Ansprüche. Fahrbare Anlagen sowie Wechselfüllventile machen es möglich, Gebinde an mehreren Orten mit der gleichen Anlage zu befüllen. Produktionsleiter können die Gebinde zügig und einfach austauschen, ohne unnötige Stillstandzeiten ihrer Anlage befürchten zu müssen. Das Füllventil muss zur Reinigung nicht entnommen werden, was zusätzlich Arbeitsschritte und Zeit einspart.

Sicherheit als oberstes Gebot

Beim Thema Abfüllen gilt es, diverse Gesetze und Richtlinien zu beachten. Zentrale Bedeutung haben hierzulande beispielsweise die Auflagen des TÜV sowie Arbeitsschutzgesetze, die Menschen etwa vor dem Heben zu schwerer Lasten schützen. Daneben greifen zahlreiche Sicherheitsvorschriften, die das Abfüllen gefährlicher Produkte regeln und den Schutz der Mitarbeiter umfassen, die sich in riskanten Umgebungen aufhalten. Sämtliche Komponenten der Abfüllanlage sollten deshalb speziell für hochsensible Produkte und die Ex-Zone konzipiert sein. Für maximalen Schutz kann der gesamte Abfüllprozess sogar innerhalb eines Schutzgehäuses erfolgen. Diese hochsichere Variante eignet sich auch dann, wenn höchste hygienische Anforderungen erfüllt sein müssen. Sie stellt sicher, dass kein Arbeiter an der Linie mit Gefahrgut in Berührung kommt, und schützt diese zuverlässig vor allen giftigen und gefährlichen Substanzen.

Interpack 2017  Halle  14 – B14

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Heftausgabe: April 2017

Über den Autor

Dieter Conzelmann, Geschäftsführer von Bizerba Busch
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