Hygienegerechte Schüttguttechnik

Willi Weidmann

Über den Produkteinlauf gelangt das Schüttgut bei der Wirbelstrom-Siebmaschine DA in die Dosierschnecke und wird in das Siebgehäuse transportiert. Die für den Siebvorgang notwendige Dosierung des Schüttgutes erfolgt durch Einstellen der Schneckendrehzahl über einen Frequenzumformer. Das Schüttgut wird von dem separat angetriebenen Einzugsverteiler mit Wirbelleisten übernommen und schonend durch den Siebkorb gewirbelt. Das Feingut fällt durch das Sieb in den Feingutauslauf, das Grobgut wird zum Grobgutauslauf transportiert und dort schonend und kontinuierlich ausgeschieden. Durch die spezielle Ausziehvorrichtung mit Schnellverschlüssen lässt sich der Siebkorb zur Kontrolle einfach aus dem Siebgehäuse herausziehen und seitlich wegschwenken. Dadurch ist eine genaue Inspektion und ein gegebenenfalls erforderliches Auswechseln schnell möglich. Die Dosierschnecke ist ebenfalls über Schnellverschlüsse schnell ausziehbar.

Die sicherheitsrelevanten Verbindungen sind über elektrische Schutzeinrichtungen (Sicherheitsschalter) gesichert und schalten beim Öffnen sofort die Maschine aus. Die Siebbespannung ist an Ringen befestigt, kann frei vibrieren und reinigt sich dadurch von selbst. Eine eingebaute Stauscheibe verhindert, dass zuviel Feingut in den Grobgutauslauf gelangt. Die wichtigsten Vorteile der Wirbelstrom-Siebmaschine DA die Hygiene betreffend sind:

• Durch die Eigendosierung wird ein Dosierorgan eingespart. Hierdurch entsteht beim Produktwechsel ein geringerer Reinigungsaufwand.

• Infolge zweier getrennter Antriebe für die Dosierung und Siebtechnik ist die Maschine von beiden Seiten ohne Werkzeug zerleg- und inspizierbar.

• Nach dem Ausschwenken der Zuführschnecke und des Siebrotors entsteht ein leeres, CIP-reinigungsfähiges Gehäuse.

Für besondere Anforderungen steht eine sterilisierbare Ausführung zur Verfügung.

Bei dem von AZO in CIP-fähiger Ausführung für die Durchmesser 500 mm und 800 mm entwickelten Vibrationsboden wird ein Vibrationskegel mit Entlastungskegel über einen Unwuchtmotor in Schwingungen versetzt. Diese pflanzen sich in der Schüttgutsäule fort, was zu einem gleichmäßigen Austragen (Massenfluss) selbst schwieriger Materialien führt.

Anstelle einer flexiblen Manschette wird als flexibles Element ein aufblasbarer Spezial-O-Ring eingesetzt, der sich ohne Demontage des Vibrationsbodens ein- bzw. ausbauen lässt. Es gibt keine Manschette, keine Schlauchbinder und keine weiteren Zonen, in die Material eindringen kann.

Diese Forderung kommt im Pharma- und Nahrungsmittelbereich oft vor, da die Chargengröße nicht sehr groß, die Komponentenanzahl jedoch hoch ist. Hier bietet der Dositainer als automatisches Dosiersystem in Hygieneausführung eine ideale Lösung. Der komplett aus Edelstahl gefertigte Schüttgutcontainer ist als Besonderheit anstatt mit einer Klappe mit einem integrierten Dosierorgan ausgestattet. Dadurch eignet sich der Dositainer sowohl als Lager- und Transportcontainer als auch zum dosierten Austragen von pulverförmigen Produkten.

Die runde Bauform begünstigt eine sichere Entleerung und optimale Reinigung. Das Dosierorgan ist eine freiliegende und einseitig gelagerte Förderschnecke. Diese ist ohne Werkzeug über Schnellspanner fixier- und ausbaubar. Für eine besonders häufige Demontage sind Ausziehvorrichtungen möglich. Zum Entleeren und Dosieren aus dem Container wird dieser mit einem Hubgerät auf eine Antriebsstation aufgesetzt. Der Antrieb für die Dosierschnecke erfolgt über ein Reibrad, das sich mit dem Getrieberad an der Basisstation verbindet. Am Schneckenauslauf befindet sich ein Absperrorgan, das das Dosierrohr verschließt und auf Anforderung pneumatisch öffnet. Am Dositainer sind keine Medienanschlüsse vorhanden.

Bei hohen hygienischen Ansprüchen sind entsprechende Werkstoffe und Oberflächen möglich. Behälter und Dosierschnecke bilden eine Einheit ohne Fugen und Flanschverbindung. So lässt sich der Behälter auch automatisch reinigen.

Für extrem schlechtfließende oder auch feuchte Pulver wurden spezielle Dositainer entwickelt. Der Konus ist asymmetrisch und in Förderrichtung nahezu senkrecht. Damit wird ein möglichst großer rechteckiger Schneckenzulauf erreicht. Die spezielle Geometrie der Schnecke sorgt für einen sicheren Austrag.

Der Wunsch, in einem Container Komponenten einer Rezeptur zu wiegen, zu sammeln und im gleichen Container auch zu mischen, kommt ursprünglich aus der Pharmazie. Chargenverfolgbarkeit, Hygienebestimmungen und Kontaminationsfreiheit waren die ausschlaggebenden Entwicklungsimpulse. Als Antwort auf diese Anforderungen hat AZO die Mischcontainergeneration Mixtainer entwickelt. Vor dem Wechseln der Rezeptur wird der Mixtainer teilautomatisch intensiv gereinigt, bei Bedarf bis hin zur Sterilisation. Zum Aufnehmen der einzelnen Mischgüter wird er mit einer linearen Fahreinheit unter den Dosierstellen hindurchgeschickt. Noch flexibler sind hier fahrerlose Transportsysteme (FTS), die entweder über eine Kamera oder Laser-Navigation gesteuert werden.

Da die unterschiedlichen Komponenten im Gewicht stark differieren und daher auch deutlich verschiedene Toleranzen besitzen, wird direkt in den Container eindosiert, der auf einer Bodenwaage steht. Bei Kleinstmengen ist zur Optimierung der Wiegegenauigkeit eine Vor- bzw. Abzugsverwiegung möglich. Der Datenaustausch zwischen dem Prozessleit- und Visualisierungssystem wird an den einzelnen Dosierstellen über Infrarotschnittstellen störungsfrei und ohne Einwirkung von Fremdeinflüssen vorgenommen. Nachdem der Mixtainer auf dem FTS-Fahrzeug mehrere Dosierstellen angefahren hat, sind sämtliche Komponenten exakt eingewogen.

Mit den Rezepturkomponenten exakt befüllt, wird der Mixtainer zur Mischstation gebracht, der Container fixiert und der Deckel abgehoben. Das wendelförmige Mischwerkzeug schraubt sich in den Container hinein, bis der Mischkopf auf dem Container aufliegt und mit diesem eine staubdichte Einheit bildet. Das Schraubenband-Mischwerkzeug rotiert mit geringem Abstand zur Containerwand und erzeugt eine Aufwärtsschraubung der Güter in der Peripherie sowie ein Abwärtsrieseln im Zentrum. Zusätzlich ragen Mehrstufen-Messerwerkzeuge in den Mischraum hinein und bewirken eine intensive, mikrofeine Verteilung von Flüssigadditiven, falls dies erforderlich ist. Die einstellbare Schräglage zwischen 10% und 20% erzwingt für schlechtfließende oder schwer mischbare Güter zusätzlich eine totraumfreie, raumbeherrschende Querverströmung mit kurzen Mischzeiten und sehr guten Mischgüten als Ergebnis. Nach dem Mischvorgang schwenkt das System wieder in die Vertikale und das Mischwerk schraubt sich aus dem Mischgut. Zugleich streift ein Kunststoffschaber etwaige Reste vom Mischwerkzeug ab, der Deckel wird automatisch aufgelegt und der Mixtainer mit sehr gut gemischter Rezeptur ist zur Abholung bereit.

Wirbelstrom-Siebmaschine DA E cav 296

Austragssystem VB CIP E cav 297

Dositainer E cav 298

Mixtainer E cav 299