Multitalent macht Scale-up einfach

Mit der Magic Plant hat IKA eine Kleinanlage entwickelt, mit deren Hilfe Produkte in kleinen Chargen entwickelt werden können, um sie später in einem gesicherten Scale-up mit dem gleichen Verarbeitungsprinzip in großen Mengen zu produzieren. Die Magic Plant funktioniert wie die Produktionsanlagen. Ihr Behältervolumen beträgt 2 l, doch sind die Relationen bei Homogenisator, Behälterdimensionen und Rührerauslegung identisch mit denen der Produktionsanlagen. Weil sich so Behältergröße, Antriebsleistung und andere Parameter der großen Produktionsanlage einfach ermitteln lassen, gelingt das Testen aller Produktionsverfahren bereits im Labormaßstab. Vielseitig wird die Anlage durch ihren modularen Aufbau. Mit optionalem Zubehör lässt sie sich an fast alle kundenspezifischen Anforderungen anpassen. Bei Tests ist sie schnell umgebaut. Für unterschiedliche Anwendungen wird das Zubehör ausgetauscht. Was im Behälter vor sich geht, lässt sich dabei auch visuell verfolgen. Von den Schaugläsern im Behälterdeckel dient eines dem Einblick, das andere der Ausleuchtung des Behälters.

Die ideale Laboranlage zum Mischen und Homogenisieren von flüssigen bis pastösen Produkten ist die Magic Plant basic. In ihrer Grundausstattung enthält sie einen doppelwandigen, isolierten und austauschbaren 2-l-Behälter. Er ermöglicht das Heizen und Kühlen und ist vakuumdicht verschließbar. In den Behälterdeckel sind Anschlüsse für die Produktzuführung, die Druck-Vakuumvorrichtung, den Dispergierer Ultra-Turrax UTC T25, einen Strömungsbrecher sowie eine intelligente Kupplungslösung für austauschbare Rührwerkzeuge integriert. Ein Anschluss für den Temperaturmessfühler PT 100 kann wahlweise im Deckel oder im Behälterboden integriert werden. Der Behälterdeckel lässt sich mit einer elektrischen Hubspindel anheben und dann zur Seite schwenken. Als Rührwerkzeuge sind Anker-, Propeller- oder Spiralrührer möglich. Deren Drehzahl lässt sich stufenlos regulieren und an die Produkteigenschaften anpassen.

Sollen feinste und stabile Emulsionen und Suspensionen hergestellt werden, wird die Laboranlage in der Ausführung Magic Plant inline um die Dispergiermaschine Magic LAB erweitert. Diese wird an den Bodenauslass des Behälters angeschlossen. Über eine Umlaufleitung zirkuliert das Produkt aus der Dispergiermaschine in den Behälter zurück. Für die Produktzirkulation sorgt das ein- oder dreistufige Rotor-Stator-System. Der Produktaustrag erfolgt in diesem Aufbau über Magic LAB und wird durch ein Drei-Wege-Ventil in der Umlaufleitung gesteuert.

Sollen rieselfähige Feststoffe gemischt werden, spielt die Magic Plant powder ihre Stärken aus. Mit einem speziellen Pulverrührer verarbeitet sie auch Produkte mit unterschiedlichen Schüttdichten und Partikelgrößen. Sie trocknet Granulate und homogenisiert, mischt und beschichtet Pulver. Der spezielle Spiralrührer vermischt das Mischgut sowohl radial, als auch tangential intensiv. Der Behälter lässt sich kippen und ermöglicht so bessere Misch- und Trocknungsresultate. Entleert wird er über ein Ventil im Behälterboden oder durch komplettes Kippen. In allen Ausführungen lässt sich der Behälter zum Entleeren oder Austauschen leicht abnehmen und wieder befestigen. In der Basic- und Powder-Ausführung können Volumen von etwa 0,6 bis 2 l verarbeitet werden. Wird die Anlage in der Inline-Ausführung mit dem Magic LAB zum Dispergieren verwendet, genügt eine Mindestmenge von 0,3 l.

The IKA Magic Plant is a laboratory scale unit for developing products in small batches, which can later be reliably scaled up to larger quantities using the same processing principle. The Magic Plant works identically to a production scale plant. It only has a two-litre mixing vessel, but the relationship between the homogeniser, vessel size and stirrer corresponds exactly to that of production scale equipment. Since the vessel size, motor power and other parameters of the latter can be easily determined, all production processes can be successfully tested on a laboratory scale. The Magic Plant has a modular design for added versatility. Various accessories allow it to be adapted to almost any customer-specific requirements. It is also quick to reconfigure during trials and the accessories can be changed without difficulty for different applications. It is possible to see and monitor what is happening inside the vessel. One of the two windows in the vessel cover serves as a sight glass while the other provides light. The Magic Plant basic is the ideal laboratory plant for mixing and homogenising liquids or pastes.

The basic configuration has an insulated, removable 2 l vessel with a double jacket. The plant can be used for heating and cooling and has a vacuum-tight seal. The vessel cover has connections for product feeding, the pressure vacuum device, the Ultra-Turrax T25 dispersing unit, a circuit breaker and an intelligent coupling system for interchangeable stirring tools. A connection for the PT 100 temperature sensor can likewise be incorporated into the vessel cover, which can be lifted by means of an electrically operated spindle and swung to one side. Anchor, propeller or spiral agitators are available as stirring tools. The speed is infinitely variable and can be adapted to the product properties.

The Magic Plant inline version of the laboratory plant is equipped with a Magic LAB dispersing machine for producing very fine, stable emulsions and suspensions. This machine is connected to the outlet in the base of the vessel. A circulation loop feeds the product back into the vessel from the dispersing machine. The product is recirculated by a single or three-stage rotor-stator system. It is discharged in this version via the Magic LAB and controlled by a valve in the circulation loop.

The Magic Plant powder comes into its own whenever gentle and efficient mixing of free-flowing solids is called for. With its special powder stirrer, it can even be used to process products with different bulk densities and particle sizes. It dries granules and homogenises, mixes and coats powders. The special spiral agitator mixes the product intensively in both the radial and the tangential directions. The vessel can be tilted for more effective mixing and drying. It is emptied via a valve in the base or by complete tilting. No matter which version is chosen, it is easy to remove and reattach the vessel in order to empty or change it. Volumes from approximately 0.6 to 2 l can be processed using the basic and powder versions. If the inline version of the plant is employed for dispersing in combination with a Magic LAB, a minimum volume of about 0.3 l suffices.

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