Stets reproduzierbare Kornqualität

Pulverförmige Rohstoffe aus der Chemie, der Pharmazie und der Lebensmittelindustrie mit ihren bekannten Nachteilen werden zunehmend durch die Walzenpresstechnologie zu Granulaten mit einer definierten Korngröße verarbeitet. Die Vorteile dabei sind u. a. eine gute Rieselfähigkeit bei häufig verminderten Schüttvolumen und reduziertem Staubgehalt.

Immer mehr Industriezweige stellen zunehmend hohe Anforderungen an eine stets reproduzierbare, konstante Endproduktqualität wie dies auch in der Pharmazie üblich ist.

Entscheidend für eine gleichbleibende Granulatqualität ist die Herstellung einer konstanten Schülpenqualität auf der Walzenpresse, dem eigentlichen Herzstück einer Kompaktieranlage. Dies bedeutet, dass letztendlich die Produkteinspeisung in den Walzenspalt ausschlaggebend für die zu erzielende Granulatqualität ist.

Im Einspeisesystem kommt es zwangsläufig zu einer der Pulverförderrichtung entgegengesetzten Luftströmung, da die Kompaktierung als mechanische Verdichtung von Schüttgütern nichts anderes als das Verdrängen von Luft bedeutet. Die im Produkt befindliche Luft muss auf möglichst einfachem Wege das System verlassen, ohne dabei den Produktfluss zu den Walzen in irgendeiner Weise zu behindern. Hierbei darf die Luft nicht durch den Walzenspalt oder an den Dichtelementen zwischen Walzen und feststehenden Maschinenteilen entweichen. Diese auftretende Zweiphasenströmung ist nicht berechenbar, insbesondere dann nicht, wenn die Luft Rohstoffvorlagen mit unterschiedlichen Schütthöhen bzw. wechselnden Widerständen überwinden muss.

Der neuentwickelte Combi Vent Feeder in Verbindung mit seiner Vakuum-Option und der vertikalen Walzenanordnung garantiert dennoch einen konstanten Produktionsprozess. Durch die horizontale Position der Einspeiseschnecken erfolgt die Materialzufuhr unabhängig von Gravitationskomponenten. Ein unkalkulierbares Fluidisieren des Pulvers selbst bei Schüttgewichten unter 0,05 kg/dm³ wird durch die Vakuum-Option sicher verhindert.

Durch die Neugestaltung des zweigeteilten Produktaufgabetrichters mit horizontalem nicht vorverdichtendem Rührwerk ergeben sich die weiteren Vorteile. Da im hinteren Schacht keine Pulverschüttung ansteht, weil die Rücklaufmassenströme stets kleiner sind als die Pressleistung, kann die ausgepresste Luft das System ungehindert und kontinuierlich verlassen. Die Rohstoffvorlage im Trichterrührwerk wird nicht mehr von Luft durchströmt und gelangt auch unabhängig von seinem Füllstandsniveau mit gleichbleibender Dichte zu den Schnecken.

In einer Kompaktieranlage haben die Rücklaufproduktströme wie z. B. abgesiebter Feinanteil, anfallender Filterstaub erheblich andere physikalische Eigenschaften wie der Rohstoff selbst, z. B.:

• SchüttgewichtRohstoff: 0,1 kg/dm³ Feinanteil: 0,9 kg/dm³

• TemperaturRohstoff: 10 °C Rücklaufstrom: 70 °C

• KorngrößeFeinanteil: 2 mm Filterstaub: 50 µm

Durch die Bypass-Aufgabe der Rücklaufströme und der horizontalen Anordnung des Mehrfachschneckeneinspeisesystems kommt es zwangsläufig zu einer intensiven Vermischung mit dem Rohstoff im stets richtigen Verhältnis. Die physikalischen Unterschiede werden komplett ausgeglichen, so dass den Presswalzen ein stets homogenes vorentlüftetes Schüttgut angeboten wird. Diese Voraussetzung mit Einhaltung einer stets konstanten Presskraft und durch das Kompaktieren einer stets konstanten Schülpendicke garantiert die Konstanz der Schülpenqualität, die die Grundvoraussetzung einer gleichbleibenden Fertigkornqualität ist.

Eine konstante Schülpenqualität garantiert ebenso zwangsläufig, dass die Rücklaufmengenströme stabil sind, wodurch der gesamte Prozess unmittelbar nach dem Anfahren der Anlage einen stabilen Zustand erreicht.

Die Abdichtung zwischen den rotierenden Presswalzen und den feststehenden Maschinenteilen stellt ein generelles Problem dar. Bei den zum Teil abrasiven Produkten unterliegen die Spaltblenden als auch die Dichtstreifen einem erheblichen Verschleiß. Durch das Konzept der Alexanderwerk-Walzenpressen gibt es die Möglichkeit, diesen Anteil der Leckagen (Spaltblendenverluste) separat abzuführen und der Walzenpresse wieder zurückzuführen. Somit wird der Einfluss des während der Produktion schwankenden Anteils auf die Endproduktqualität eliminiert. Besonders bewährt hat sich diese Möglichkeit in der Pharmazie, da dort zum Teil keine separate Feinkornabtrennung erfolgt. Zunehmender Verschleiß der Dichtelemente verursacht hier keine Änderung der Korngrößenverteilung des Endproduktes während einer Dauerproduktion.

Der Einsatz des Einspeisesystems Combi Vent Feeder führt im Praxiseinsatz zu deutlich verbesserten Kompaktier- und Granulierergebnissen. Die Schülpen besitzen eine wesentlich höhere Materialhomogenität, was sich unmittelbar auf eine konstante Granulatqualität auswirkt. Dadurch ist es möglich, in einer Reihe von Anwendungen den Prozess der Rohstoffkompaktierung und Granulierung effizienter zu gestalten. Hierzu gehören u. a.

• die Herstellung von Tabletten in der Pharmazeutischen Industrie

• das Granulieren von Rohstoffen zur Weiterverarbeitung in verfahrenstechnischen Prozessen

• die Herstellung von Lebensmitteln und Produkten zur Nahrungsergänzung, z. B. Vitamintabletten, Pflanzenextrakte, Aromen

• die Herstellung von Additiven und Füllstoffen (Kieselsäure) zum Einsatz in der Kunststoff- und Gummi-Industrie

• die Granulierung von Filterstäuben zwecks Recycling oder Deponierung

In allen Anwendungen stellt der Combi Vent Feeder durch die getrennte Materialzuführung in Verbindung mit einer kontinuierlichen Vermischung von Rohstoff und Rücklaufstrom in der Mehrfachschneckeneinspeisung die Kompaktierung des Materials zu homogenen Schülpen sicher. Hieraus resultiert ein stabiler Produktionsbetrieb mit gleichbleibenden Endproduktqualitäten und minimierter Produktrückführung.

E cav 325