Jedes Pulver oder Granulat hat sein ganz spezielles Eigenschaftsprofil. Wie gut eine Anlage darauf abgestimmt ist, entscheidet über die Effektivität des Prozesses und die Qualität des Endprodukts. Vor Kurzem hat Frewitt eine Testanlage in Betrieb genommen, die die Prozesswirklichkeit präzise abbildet und dabei die Produktqualität überwacht. Der Kunde kann auf dieser Anlage sein Schüttgut untersuchen, seinen Prozess optimieren oder ein neues Anlagenkonzept entwickeln.
Der Autor: Claude Lefebvre Business Unit Manager, Frewitt SA
Je vielfältiger die Produkte, desto wichtiger die Modularität: Auf der Frewitt-Anlage können harte, weiche, abrasive, faserige, kristalline und wärmeempfindliche Produkte in einem offenen oder geschlossenen System zerkleinert, fluidisiert, transportiert, dosiert, gewogen und in unterschiedlichste Behälter abgefüllt werden. Die im Frewitt-Technikum montierte Anlage besteht aus Modulen, die einfach zu integrieren oder auszuwechseln sind.
Das Produkt wird gravimetrisch über einen Trichter und einen Saugförderer (Transportmodul) dem System zugeführt. Für den kontinuierlichen Austrag sorgt das Modul ProFi-Sword. Nach dem Austragsgerät fließt das Produkt durch das Dosiermodul. Bei schwerfließenden Produkten empfiehlt sich hier der Einsatz des Dosierschiebers ProFi-Dos. Je nach Produkteigenschaften und Prozessanforderungen können auch die Mühlen ConiWitt, TurboWitt oder HammerWitt-Lab oder die Dosiervorrichtung ProFi-Accurate verwendet werden. Als Abfüllorgane stehen der ProFi-Liner (Inliner) oder die Sackklemmen Profi-Bant (pneumatisch) oder ProFi-Lun (manuell) zur Auswahl.
Präzision und Zuverlässigkeit
Der Titel dieses Kapitels könnte auch mit dem Erreichen einer „einheitlich hohen Produktqualität“ umschrieben werden. Die GMP-Richtlinien, die der Kunde bei der Aufbereitung seiner Erzeugnisse erfüllen muss, spielen dabei die Hauptrolle. Sie verlangen teils nach einer partikelfreien, teils nach einer keimarmen oder keimfreien Reinigung. Aus diesem Grund ist bei mechanischen Verfahren wie beim Mahlen oder Kalibrieren die Einhaltung höchster Qualitätskriterien vordergründig. Neben der Erfüllung der Qualitätskriterien und Prozessvorgaben muss die Vermeidung von Kontamination sichergestellt werden. Die neue Testanlage ist so konzipiert, dass sämtliche eben erwähnten Kriterien erfüllt sind.
Genaue Ergebnisse müssen während den Phasen der Produktaufbereitung, der Produktanalyse und der Prozessauswertung gewährleistet werden können. Ein präzises, modulares und den Produkteigenschaften angepasstes Mahl-, Dosier- und Wägesystem garantiert eine einheitlich hohe Produktqualität. Das Mahlgut wird im internen Labor, das dem Technikum angegliedert ist, analysiert. Bei der Pulveranalyse werden Anhaftwinkel, Dichte, Stampf- und Schüttwinkel und Granulometrie untersucht. Diese Parameter geben Aufschluss über die Hauptmerkmale des Produkts.
- Um auch den Prozess berechenbar zu machen, sind die Prozessparameter auszuwerten. Zu diesem Zweck benutzt Frewitt die statistische Versuchsplanung, die auch unter dem Namen Design of Experiments bekannt ist. Komplexes Datenmaterial muss reduziert werden, um aus den Daten wichtige Informationen zu filtrieren, die Wissen über Ursache/Wirkungszusammenhänge geben. Bei der Prozessanalyse durchläuft das menügeführte Programm drei Phasen:
- Beim Screening werden Faktoren, die Einfluss auf den Prozess haben, ermittelt und unwichtige Faktoren ausgeschlossen.
- Bei der Modellierung prüft man wichtige Faktoren und reduziert relevante Einflussgrößen.
- Bei der Optimierung schließlich sind die wichtigen Faktoren genau abzubilden und Zielgrößen zu definieren.
Auf diese Weise kann bei der konischen Siebmühle ConiWitt, – um nur ein Beispiel zu erwähnen – durch die Definition der Prozessparameter Rotortyp, Rotordrehzahl und Siebtyp sowie durch die Wahl der Zielgrößen Durchsatz, Korngrößen und Temperaturveränderung der Wirkzusammenhang zwischen den Prozessparametern und den Zielgrößen ermittelt werden. Der Leitfaden, in dem die Ergebnisse der Analyse aufgezeichnet werden, ist dem Kunden bereits in der Phase der Merkmalsauswahl und der Grobanalyse von Prozessauswertungen eine große Hilfe, um seine Produkt- und Prozessvorgaben zu erfüllen.
Nur ein kleiner Schritt zur Produktion
Nach nur wenigen Versuchsreihen auf der Testanlage hat der Anwender die wichtigsten Daten zur Optimierung seiner bestehenden Anlage oder es stehen ihm die Eckdaten zur Verfügung, um ein neues Anlagenkonzept zu entwickeln. Die Testanlage bietet einen weiteren ganz wesentlichen Vorteil. Auf derselben Anlage können Labor- und Kleinmengen (0,5 bis 200 kg/h) bis hin zu Großmengen mit einem Durchsatz >5000 kg/h verarbeitet werden. Mit einigen wenigen Handgriffen ist die Testanlage umgebaut, entweder von einer Laboranlage, bestückt mit einer HammerWitt-Lab, auf eine industrielle Anlage mittleren Durchsatzes, ausgestattet mit der ConiWitt, oder von einer der ersterwähnten Konfigurationen auf eine weitere, bestimmt für hohen Durchsatz, mittels der TurboWitt.
Allein im Bereich der Zerkleinerung können die Prozesse Desagglomeration, Kontrollsiebung, Vermahlung, Pulverisierung und Kalibrierung abgedeckt werden. Aufgrund der unterschiedlichen Bauformen der Siebmühlen (rotierende Siebtrommel, Rotor einseitig gelagert usw.), der großen Auswahl an Rotor- und Siebtypen können fast sämtliche Pulver und Granulate auf der Testanlage verarbeitet werden. Die Anlage ist auch für den Test von zähfließenden, klebrigen, wärmeempfindlichen und hygroskopischen Produkten ausgelegt.
prozesstechnik-online.de/cav0112422
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