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Unterm Hammer

Schonende Zerkleinerung von kristallinen pharmazeutischen Wirkstoffen
Unterm Hammer

Vor einem guten Jahr hat Frewitt die Hammermühlen der MFH-Baureihe auf den Markt gebracht. Unmittelbar nach der Markteinführung entschied sich UCB Farchim SA für den Einsatz einer solchen Mühle. Der Pharmahersteller setzt diese Maschine zur Zerkleinerung von Levetiracetam ein, dem zentralen Wirkstoff des Antiepileptikums Keppra.

Frewitt entwickelt und baut Mühlen unterschiedlicher Bauart. Das Spektrum reicht von konischen Siebmühlen über Anlagen mit oszillierenden Mahleinrichtungen bis zu Hammermühlen. Darüber hinaus gehören Klumpenbrecher und verschiedene Komponenten zum Handling von pulverförmigen Feststoffen, beispielsweise Förderschnecken oder Austragseinrichtungen, zum Produktprogramm des Schweizer Unternehmens.

Hohe Energiemengen
Nach den Worten von Claude Gavillet, Area Sales Manager bei Frewitt, werden bei den Hammermühlen sehr große Energiemengen über die Zerkleinerungswerkzeuge – in der Regel Hämmer und Messer – auf das Mahlgut übertragen. Deshalb eignen sich diese Maschinen vor allem für die Zerkleinerung von sehr harten, kristallinen und faserigen Produkten. Aufgrund des hohen Energieeintrags entstehen sehr feine Produkte mit Korngrößen unter 100 mm.
Die MFH-Mühlen sind eine Weiterentwicklung der bewährten MGH-Baureihe. Auf die Unterschiede zwischen beiden Mühlenbaureihen angesprochen, antwortet Gavillet: „Bei den MGH-Mühlen wurde der Rotor mit den Hämmern und Messern über zwei Lager geführt. Daraus resultierte eine zusätzliche Erwärmung der Maschine und des zu zerkleinernden Gutes. Deshalb haben wir die MFH-Mühlen so konstruiert, dass der mit einem Direktantrieb verbundene Rotor nur einseitig gelagert ist. Außerdem gab es im quaderförmigen Mahlraum der MGH-Mühlen schwer zu reinigende Ecken und Kanten, die auch den Abfluss des Reinigungsmediums behinderten. Auch dieses Problem haben wir beseitigt. Der Mahlraum der MFH-Mühlen ist zylindrisch und aus einem Stück gefertigt.“
Reinigungsfreundliche Anlagenkonzeption
Im Unterschied zum Vorgängermodell sind die MFH-Mühlen CIP- und SIP-fähig. Die Mahlkammer ist mit einer großen, abnehmbaren Fronttür ausgestattet. Sie ermöglicht eine leichte Demontage des Rotors und Kalibriersiebs sowie eine problemlose Reinigung der Mahlkammer. Alle produktberührten Teile sind aus rostfreiem Edelstahl AISI-316L (1.4435 oder 1.4404) gefertigt. Geschliffen oder poliert können Oberflächenrauigkeiten von bis zu Ra # 0,4 mm erreicht werden (Standard Ra # 0,8 mm). Die Dichtungen bestehen aus FDA-gelisteten Materialien, beispielsweise aus PTFE oder Silikonkautschuk.
Frewitt bietet die MFH-Mühlen in zwei Baugrößen an: Die MFH-6 ist mit 16 Hämmern und Messern ausgestattet und für Durchsätze bis zu 1 t/h ausgelegt. Durchsätze von bis zu 2 t/h lassen sich mit der MFH-12 erreichen. Diese Mühle hat im Vergleich zur MFH-6 eine etwa doppelt so große Mahlkammer und einen längeren Rotor, der Platz für 32 Hämmer und Messer bietet. Gavillet betont, dass es sich bei den genannten Durchsätzen um Richtwerte handelt, die im eigenen Technikum unter bestimmten Bedingungen ermittelt wurden. Je nach Rotordrehzahl, Kalibriersieb, gewünschter Feinheit und Produkteigenschaften kann der Durchsatz nach oben oder unten abweichen.
Beide Baugrößen sind auf Wunsch auch in Ex-geschützter Ausführung gemäß Atex 94/9/EG (II2G und II2D) lieferbar. Auch im Hinblick auf die Einbindung in die Prozesslinie stehen zwei Maschinenvarianten zur Verfügung. In der Inline-Ausführung können die Maschinen fest in die Produktionsanlage eingebaut werden. Im Unterschied dazu ermöglicht die fahrbare Version einen flexiblen Einsatz der Mühle an unterschiedlichen Produktionsorten.
Sollen stark wärmeempfindliche Produkte verarbeitet werden, kann die Lagerung des Rotors über einen Doppelmantel gekühlt werden. Auf die Frage, ob auch die gesamte Mahlkammer in einer doppelwandigen, kühlbaren Ausführung erhältlich ist, antwortet Gavillet: „Nein, das ist nicht notwendig. Denn die Mühlen sind so ausgelegt, dass es aufgrund der kurzen Verweilzeit kaum zu einer Erwärmung des Produkts kommen kann.“
Hammer oder Messer
Der Rotor der MFH-Mühlen ist auf der einen Seite mit Hämmern und auf der anderen mit Messern ausgestattet. Der Anwender kann über die Montage des Rotors bestimmen, ob die Schlagseite (Hämmer) oder die Messerseite zum Einsatz kommt. Letztere ist für die Zerkleinerung von faserigen Produkten prädestiniert. „Ein wesentliches Merkmal unserer Mühlen ist, dass das zu mahlende Gut dosiert zugeführt wird“, erläutert Gavillet. „Dazu ist der oberhalb des Rotors angeordnete Einlauf mit einer Dosiervorrichtung versehen. Sie sorgt für eine optimale und staubfreie Produktzufuhr. Um ein störungsfreies Anfahren der Mühle sicherzustellen, gelangt das Gut erst in die Mahlkammer, wenn der Rotor seine vorgegebene Umdrehungszahl, maximal 6000 1/min, erreicht hat. Das Produkt verlässt über den Auslauf – er ist unterhalb des Rotors angeordnet – die Mahlkammer. Dabei muss das gemahlene Pulver ein Kalibriersieb passieren. Es stellt sicher, dass nur Produkt in einem vorgegebenen Korngrößebereich die Maschine verlässt.“
Am Ein- und Auslauf sowie an der Fronttür der Mahlkammer sind Näherungsschalter (kodierte Magneten) angebracht. Sie garantieren, dass die Maschine nur im ordnungsgemäß montierten und geschlossenen Zustand betrieben werden kann.
Einsatz im Pharmabetrieb
Unmittelbar nach der Markteinführung entschied sich das Pharma-Unternehmen UCB Farchim für die Anschaffung einer Ex-geschützten MFH-12-Hammermühle. Das in Bulle ansässige Unternehmen gehört zum weltweit operierenden UCB-Konzerns. Der Global Player produziert aber nicht nur Arzneimittel. In der Sparte Surface Specialities sind Unternehmen zusammengefasst, die verschiedene Harze sowie Folien auf Polypropylen- und Zellophan-Basis herstellen.
Am Produktionsstandort Bulle erzeugt UCB Farchim u.a. den Wirkstoff Levetiracetam. Es handelt sich hierbei um das Active Pharmaceutical Ingredient (API) für das Antiepileptikum Keppra. Für die Zerkleinerung des Wirkstoffs suchte man eine geeignete Mühle. Dr. Luc Boschung, Betriebsleiter der chemischen Produktion in Bulle, erklärt, dass im Wesentlichen zwei Gründe für die Anschaffung der MFH-12 sprachen: „Umfangreiche Testreihen hatten gezeigt, dass die Mühle den harten und kristallinen Wirkstoff sehr schonend zerkleinert. Obwohl die Verweilzeit des Wirkstoffs in der Mühle kurz ist, zeichnet sich das gemahlene Produkt durch eine gleichmäßige und enge Korngrößenverteilung aus. Außerdem sind Frewitt und UCB Farchim fast Nachbarn. Diese Nähe ist besonders im Servicefall von großer Bedeutung.“
Da die Nachfrage nach Keppra stetig wächst, baut UCB Farchim in Bulle gerade eine neue Produktionsanlage für Levetiracetam. „Diese wird eine Kapazität von 80 t pro Jahr haben. Auch in unserer neuen Anlage werden wir wieder eine Hammermühle der MFH-12-Baureihe einsetzen“, resümiert Dr. Boschung. (le)
Halle 3.1, Stand K22-L25
Weiterentwickeltes Mühlenprogramm
Frewitt ist zum 19. Mal Aussteller auf der Achema. Gavillet und seine Kollegen schätzen diese Veranstaltung. Denn die Achema ermöglicht ihnen binnen weniger Tage viele direkte Kontakte zu bestehenden und neuen Kunden. Außerdem erwartet Frewitt von der Achema belebende Impulse für das laufende Geschäftsjahr. Neben den Hammermühlen der MFH-Baureihe wird Frewitt in Frankfurt das erweiterte Lab-Line-Programm vorstellen. Dieses Produktprogramm umfasst verschiedene Zerkleinerungs- und Siebmaschinen für den Technikums- und Laboreinsatz. Neuestes Mitglied der Produktfamilie sind die oszillierenden Siebmühlen der MF-Lab-Baureihe, die problemlos sehr kleine Produktmengen verarbeiten können und dennoch einen Leistungsbereich von bis zu 100 kg/h abdecken. Außerdem hat Frewitt die konischen Siebmühlen der TC-Baureihe unter Berücksichtigung der Atex-Norm 94/9/EG weiterentwickelt. Die unter der Produktbezeichnung TC-Line angebotenen Mühlen sind modular aufgebaut und für Durchsätze bis maximal 2,5 t/h ausgelegt.
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