Wirtschaftliche Tablettenpressen

Hans-Joachim Pierags, Ines Andersen

Das WiP(Washing in Place)-Konzept verspricht schnellere Produktwechsel und geringere Arbeitsplatzbelastung. Niedrigere Kosten für einfachere Raumausstattungen, Schutzkleidung der Bediener und nicht zuletzt bessere Arbeitsplatzbedingungen addieren sich dazu. Erfahrungen aus dem praktischen Einsatz lassen den Schluss zu, dass die Reinigungszeiten durch WiP produktabhängig auf weniger als 50% gegenüber konventioneller Reinigung reduziert werden können.

Speziell die durch die Wechselrotoren erreichte Minimierung der Stillstandzeiten kann durch zu lange Reinigungszeiten des Pressraumes wieder zunichte gemacht werden. Weiterer und in der bisherigen Betrachtung wesentlichster Punkt sind die Stillstandzeiten durch Demontage und Montage der zu reinigenden Teile. Deshalb gerät gerade auch bei nicht toxischen Produkten die Pressenreinigung unter Kostenaspekten durch geringeren Zeitaufwand zunehmend ins Blickfeld. Weiter bilden die räumlichen Einrichtungen um die Tablettenpresse herum, und die damit verbundenen niedrigeren baulichen Investitionskosten, einen Ansatz für Einsparungsmöglichkeiten.

Aber auch der stetig steigende Anteil an toxischen Produkten stellt neue Anforderungen an die Reinigbarkeit der Tablettenpressen. Besonders in diesem Zusammenhang sind der Arbeitsschutz und die Verringerung der Arbeitsplatzbelastung gute Gründe für Weiterentwicklungen der Reinigungsverfahren.

WiP, Washing in Place, stellt sich begrifflich in eine Reihe mit den eingeführten CiP (Cleaning in Place)- und SiP(Sterilizing in Place)-Verfahren. Für die Tablettenproduktion hat SiP kaum Bedeutung. Marktgängige CiP-Systeme sind so ausgelegt, dass die festgelegten Teile in dem geschlossenen System gereinigt werden. CiP ist in diesem Rahmen als eine automatische Reinigung zu betrachten. Die Teile, die gereinigt werden, und der Sauberkeitsgrad sind festgelegt. Das umfasst das Abreinigen aller Produkt- und Schmiermittelreste und das Trocknen. Manuelle Reinigung wird ganz vermieden – der wesentlichste Unterschied zu WiP.

Grundsätzlich gilt für CiP wie für WiP, dass es eine automatische Reinigung ohne jegliche Rückstände nicht gibt. Die Rückstände bewegen sich lediglich in einem begrenzten Umfang. Die Werte sind in der Regel produktspezifisch.

CiP beschränkt sich von vornherein auf einen definierten Umfang. Nicht definierte Teile werden dabei nicht oder zumindest nicht im festgelegtem Maße gereinigt. Eine tatsächliche CiP-Reinigung ist aus diesem Grund bei komplexen Systemen nicht möglich.

WiP bietet hier mit unterschiedlichen Waschprogrammen ideale Möglichkeiten. Bei jeder Produktumstellung, für jedes Produkt kann ein anderes Reinigungsprogramm gefahren und abgespeichert werden, das von minimal bis umfangreich ganz genau auf den gewünschten Reinigungseffekt abgestimmt ist.

Ein weiterer Vorteil von WiP ist, dass der zeitliche Aufwand sich in sehr begrenztem Rahmen hält. Die grundsätzliche Frage, die sich deshalb für den Anwender stellt, ist die nach dem bestmöglichen Effekt. Der kann ganz unterschiedlicher Art sein.

WiP erlaubt einen sehr hohen Reinigungsgrad. Der Rotor und andere zu reinigende Teile werden in fast reinem Zustand entnommen, der Pressraum selbst ist staubfrei und fast rein.

Nur die notwendigsten Waschvorgänge werden in der Presse erledigt. Diese steht danach sofort wieder für einen anderen Wechselrotor und die Produktion eines anderen Produktes bereit. Weitere Endreinigungsschritte z. B. an Rotor und Werkzeugen können währenddessen dann außerhalb der Presse vorgenommen werden.

Das WiP-System wurde in die bestehende und bewährte Baureihe integriert. Die wesentlichen applikationstechnischen Merkmale der Pressen blieben dabei erhalten. Das integrierte WiP-System verändert die Grundeigenschaften kaum, leistet aber wesentliche Verbesserungen, die über die eigentlichen Waschfunktionen hinausgehen. Außerdem wurden die aktuellen Steuerungs- und Überwachungskonzepte adaptiert.

Eine entscheidende Voraussetzung für die Akzeptanz des WiP-Konzeptes in der Industrie ist die kostenoptimierte Umsetzung auf die existenten und denkbaren Einsatzfälle. Diese ordnen sich in erster Linie nach Chargengrößen, notwendigen Reinigungsintervallen oder häufigerem Produktwechsel.

Die WiP-Generation deckt mit den drei Maschinentypen 3090 WiP, 2090 WiP und 1090 WiP das gesamte Spektrum ab. Die 3090 WiP für große Chargen arbeitet als Doppelrundläufer mit vier baugleichen Druckstationen. Für den Rotorwechsel steht ein Handlingsystem zur Verfügung. Die einfache, menügeführte Bedienung erfolgt über ein separates Steuerpult mit optional integriertem Protokolldrucker. Die 3090 WiP ist besonders für den bedienerlosen 24-h-Betrieb ausgelegt. Die Möglichkeit zum Anschluss aller gängigen Peripheriegeräte ist selbstverständlich. Die leichte Zugänglichkeit wird durch die großen, maschinenbreiten Klappen ermöglicht. Umfassende, sichere Einbindung in komplexe EDV-Systeme ist garantiert. Der Platzbedarf (1370 x 1370 mm, Höhe 2020 mm) ist für die hohen Ausstoßmengen gering.

Die 2090 WiP für mittlere Chargengrößen ist ein Einfachrundläufer mit hohem Ausstoß durch große Stationszahl auf entsprechendem Rotor. Der Wechselrotor wird über ein Handlingsystem getauscht. Die Tablettenpresse verfügt ebenfalls über ein separates Steuerpult mit menügeführter, einfacher Bedienung. Alle gängigen Peripheriegeräte sind anschließbar. Große Klappen sorgen für leichte Zugänglichkeit an allen Seiten. Die Maschine kann in bestehende EDV-Systeme bis zum Management-Informationssystem eingebunden werden. Der Platzbedarf liegt bei 1200 x 1200 mm (Länge x Breite) und einer Höhe von 2022 mm.

Die 1090 WiP als Einfachrundläufer steht für den Kleinchargenbereich. Sie verfügt über einen Wechselrotor. Ein Ausbauarm ist integriert. Die einfache, menügeführte Bedienung erfolgt über ein separates Steuerpult. Die Presse kann mit allen gängigen Peripheriegeräten ausgestattet und in die EDV eingebunden werden. Geringer Platzbedarf (960 x 960 mm, Höhe 2014 mm) und leichte Zugänglichkeit von allen Seiten sind ebenfalls gegeben.

Alle drei Pressentypen stehen in der gesamten Ausstattung auf dem gleichen technologischen Level. Gute Leistungsdaten treffen auf kompakte Maße, wobei trotz der peripheren Einrichtungen und den räumlichen Notwendigkeiten für den Rotorwechsel der Produktionsraum sehr klein gehalten werden kann.

Das Konzept der Staubdichtigkeit beginnt schon mit der Zuführung des Granulates, die bei der Ausstattung mit Klappensystemen direkt und vollkommen staubdicht abläuft und bei der Tablettenausgabe endet, die auf Wunsch über ebenfalls waschbare Peripheriegeräte erfolgen kann. Die Pressen arbeiten im Betrieb mit Unterdruck, so dass während der Produktion und beim Waschen kein Staub nach außen dringt.

Der Pressraum selbst ist komplett aus Edelstahl vollkommen korrionsfrei gestaltet. Ebenso der gesamte V2A-Rotor. Die für WiP erforderlichen zusätzlichen Installationen beschränken sich auf einen Kalt-/Warmwasseranschluss 3/4” und einen Druckluftanschluß 6 bar.

Ein speziell entwickeltes Reinigungsgerät, das WiP-Center, versorgt einheitlich alle drei Pressentypen der WiP-Generation. Die Presse wird über die Steuerung im WiP-Center mit dem abgefragten Warm-, Kalt- und VE-Wasser bis 80 °C versorgt, ebenso mit den verschiedenen Reinigungsmitteln. Das WiP-Center wird mit flexibler Anschlussleitung an die Presse angeschlossen und kann somit bauseitig individuell platziert werden.

Zwei Waschprogramme sind pro Präparat speicherbar. Dabei sind die Zyklen Waschen, Schäumen, Einwirkzeit, Spülen mit Normalwasser, Spülen mit VE-Wasser, Luft ausblasen frei programmierbar. Bis zu 20 Programmschritte sind möglich und mit dem jeweiligen Präparat abspeicherbar. Das garantiert immer eine optimale Reinigung für einen schnellen Präparatwechsel. Die Steuerung des WiP-Centers erfolgt über das Bedienpult, durch das auch alle Peripheriegeräte über ein Bus-System mit gesteuert werden.

Bis zu 16 drehbare Waschdüsen, aufgeteilt in bis zu sechs getakteten Waschkreisen, bespülen den gesamten Pressraum einschließlich der zwei Füll- und der zwei Staubabsaugungsrohre, in denen jeweils zusätzlich eine Waschdüse angebracht ist. Mit dem Schaum, der auch in nicht direkt beschwallte Bereiche gelangt, wird eine besondere Tiefenwirkung und Staubbindung erzielt. Abschließendes Spülen mit VE-Wasser verhindert Kalkbelag.

Über das dritte Waschprogramm können auch Peripheriegeräte wie der WiP-Aufwärtsentstauber mitgewaschen werden.