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Reproduzierbare Sauberkeit

Tankreinigungsanlage für validierte CIP-Systeme
Reproduzierbare Sauberkeit

Schnell und mit reproduzierbarem Ergebnis arbeiten die Tankreinigungsgeräte der Baureihe TRG. Beispielsweise sind sie bei Schering in Bergkamen Bestandteil eines validierten und FDA-konformen Reinigungssystems. Herzstück der TRG-Geräte ist ein beweglicher Reinigungskopf, der direkt von einem Motor oder berührungslos durch ein rotierendes Magnetfeld angetrieben wird. In Abhängigkeit von der Reinigungsaufgabe lässt er sich mit maximal vier Düsen variablen Querschnitts ausrüsten.

Rainer Hinninger, Volker Kunz

Die Tankreinigungsgeräte der Baureihe TRG sind fremdangetriebene Zielstrahlgeräte. Ihr Reinigungskopf führt axiale und radiale Drehbewegungen aus und erzeugt ein kugelförmiges Spritzbild. In Abhängigkeit von der zu bewältigenden Reinigungsaufgabe kann er mit ein bis vier Düsen ausgerüstet werden, wobei der Düsenquerschnitt von der Durchflussmenge abhängt. Bei einem Behälter mit einem Volumen von 350 m³ beträgt der kürzeste Reinigungszyklus 15 Minuten. Dieser Wert hängt allerdings von der Anzahl und Größe der verwendeten Düsen ab.
In Produktionsanlagen können die Tankreinigungsgeräte stationärer Bestandteil einer validierten CIP-Reinigungseinrichtung sein. Möglich ist aber auch der Einsatz als mobiles Reinigungsgerät. Die Einsatzgebiete der TRG-Tankreinigungsgeräte sind vielfältig. Sie reichen von großvolumigen Behältern, Lagertanks und Rührwerken über Zentrifugen und Trockner bis hin zu Bunkern, Silos, Silo- und Tankfahrzeugen etc.
Motorantrieb versetztReinigungskopf in Bewegung
Standardmäßig übernimmt ein Motor den Antrieb der TRG-Tankreinigungsgeräte. Der Antriebsmotor mit vergleichsweise niedriger Leistung befindet sich außerhalb des zu reinigenden Behälters. Eine Welle, die in einer Lanze untergebracht ist, verbindet den Antrieb mit dem Reinigungskopf im Behälter. Sie stellt auch die Rotation des Reinigungskopfes ohne Reinigungsmedium sicher. Zum Einsatz kommen sowohl Elektro- als auch Pneumatikmotoren in ex- oder nichtexgeschützter Ausführung. Die Wellenabdichtung zur Atmosphäre erfolgt über eine mehrschichtige Packungsringdichtung mit Federvorspannung (40 bar druckfest als Standard). Für die Abdichtung der durchgehenden Welle stehen unterschiedliche Lösungen zur Verfügung, die sich nach den Wünschen des Anwenders richten.
Sämtliche Lagerteile sind in PTFE ausgeführt und auf Wunsch auch mit FDA-Herstellungszertifizierung erhältlich. Alle Metallteile bestehen aus Edelstahl (1.4571 als Standard) mit 3.1B-Zeugnis, verwendet wird ausschließlich Vollmaterial. Auf Wunsch stehen auch höherwertige Werkstoffe wie Hastelloy (2.4610) ebenfalls mit 3.1B-Zeugnis zur Verfügung.
Die Tankreinigungsgeräte der TRG-Baureihe arbeiten schmiermittellos. Ihre Montage am zu reinigenden Anlagenteil kann über Flansch- oder Milchrohranschlüsse mit einem Nenndurchmesser größer DN 100 erfolgen. Werden die Geräte als mobile Einheit eingesetzt, ist die Montage über das Mannloch möglich.
Als Reinigungsmittel können Wasser, wässrige Tensidlösungen, Schäume, Luft sowie alle gängigen Lösemittel verwendet werden. Kommen brennbare Lösemittel zum Einsatz, ist unbedingt auf geeignete Inertisierungs- und Erdungsmaßnahmen zu achten. Bei der Versorgung der Tankreinigungsgeräte mit Reinigungsmitteln kann auf die beim Anwender vorhandenen Anschlussarten zurückgegriffen werden. Die Reinigungsmittel können im Kreislauf geführt oder nach einmaliger Verwendung entsorgt bzw. aufgearbeitet werden.
Berührungslosermagnetischer Antrieb
Die Tankreinigungsgeräte der Baureihe TRG M haben einen magnetischen Antrieb. Der Antrieb des Reinigungskopfes erfolgt über eine gekapselte Welle und den berührungslos arbeitenden Magnetantrieb. Letzterer ist mit einem Elektro-, Pneumatik- oder Hydraulikmotor ausgestattet. Auf diese Weise entsteht ein geschlossenes System ohne abzudichtende Wellen, das in punkto Hygiene, Ex-Schutz und Gasdichtheit viele Vorteile aufweist:
• keine Kontamination der Produkte durch die Atmosphäre
• keine Leckagen bei Überkopfanwendungen
• problemloser Einsatz im Ex-Bereich
Im Falle von Störungen, beispielsweise einer Blockierung der Antriebswelle, reißt die berührungslose Kraftübertragung sofort ab. So lässt sich eine Zerstörung des Reinigungskopfes oder eine Beschädigung der zu reinigenden Anlage zuverlässig ausschließen. Ist die Störung beseitigt, setzt der Reinigungskopf automatisch seine axiale und radiale Bewegung fort. Die Funktion des Reinigungskopfes kann mit einem optionalen Sensor überwacht werden. Seine Signale gehen zum Prozessleitsystem, dass im Falle einer Störung automatisch die CIP-Reinigung abschaltet.
Konstruktionsbedingt weisen die Geräte der Baureihe TRG M eine Gasdichtigkeit von -1 bis 200 bar auf, höhere Drücke sind möglich. Wie die TRG-Geräte – die sich auch nachträglich auf einen magnetischen Antrieb umrüsten lassen – können sie in stationären und mobilen Anwendungen eingesetzt werden. Die TRG-M-Geräte stehen in den gleichen Material- und Dichtungsausführungen wie die motorangetriebenen Modelle zur Verfügung. Gleiches gilt auch für die Leistungsparameter. Allerdings sind die Geräte mit Magnetantrieb aufgrund der fehlenden Wellenabdichtung wartungsfreundlicher.
Die Einbindung des Tankreinigungsgerätes TRG M in validierte voll- oder teilautomatisierte CIP-Systeme bietet dem Anwender folgende Vorteile:
• Senkung der Betriebskosten um bis zu 50%
• bis zu 75% geringere Kosten für Reinigungsmittel
• deutlich kürzere reinigungsbedingte Maschinenausfallzeiten
Aufgrund der verwendeten Werkstoffe und Dichtungslösungen kann man die TRG-M-Geräte auch in Anlagen einsetzen, die mit aggressiven Verbindungen verschmutzt sind. Die Reinigungsgeräte erfüllen die geltenden Umweltauflagen (TA Luft, BImSchG) und stellen die Einhaltung der MAK-Werte am Arbeitsplatz sicher.
Einsatz bei Scheringin Bergkamen
Die zunehmende Bedeutung von FDA und GMP macht validierbare Reinigungsverfahren notwendig. Diese zu realisieren ist recht aufwendig, da man in der Regel mit einfachen Mitteln keine reproduzierbaren Ergebnisse erzielt.
Im Wirkstoffbetrieb B von Schering in Bergkamen werden in kurzer Folge verschiedene Produkte in den Anlagen hergestellt. Das bedeutet, dass die Produktionsanlagen mit unterschiedlichen Verbindungen oder Stoffgemischen kontaminiert sind. Vor diesem Hintergrund hat man die herkömmlichen Reinigungsprozesse den unterschiedlichsten Verschmutzungsgraden angepasst. Bei der Entwicklung eines vereinfachten Reinigungskonzeptes wurden die Produktionsanlagen in verschiedene Reinigungskreisläufe aufgeteilt. Trollbälle unterstützten die Reinigung von großvolumigen Anlagenteilen. Diese selbstlaufenden Tankreinigungsköpfe hatten jedoch einen Nachteil: In einem vorgegebenen Zeitintervall waren die Reinigungsergebnisse nicht reproduzierbar. Gesucht wurde also ein Reinigungssystem mit reproduzierbarer Reinigungsleistung. Die Experten von Schering entschieden sich für das Tankreinigungsgerät TRG mit zwangsgetriebenem Reinigungskopf. Elektrostatische Untersuchungen zeigten, dass der Einsatz des TRG zusammen mit Lösemittel unkritisch ist. Ferner konnte auch keine gefährliche Erwärmung des Lösemittels beobachtet werden.
Mit dem Einsatz des Tankreinigungsgerätes TRG ist es möglich einen einfachen validierten und FDA-konformen Reinigungsprozess durchzuführen. Eine manuelle Nachreinigung der unterschiedlichen Anlagenteile ist nun nicht mehr notwendig. Dadurch konnte für jeden Anlagentyp eine validierbare Reinigungs-SOP erstellt werden. Die Überprüfung des validierten Reinigungsergebnisses erfolgte mit Swabtests, optische Kontrollen und GC-Untersuchungen.
In Zusammenarbeit mit Schering wurde das Tankreinigungsgerät weiterentwickelt. Diese Arbeiten konzentrierten sich auf konstruktive Probleme beim Einsatz der Anlage zur Überkopfreinigung und die Gasdichtheit der Welle bei höheren Betriebsdrücken.
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