Innerbetrieblicher Rohstofftransport in der Schüttgutindustrie

Big-Bag-Befüllung unter Containment-Bedingungen

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Im Bereich des innerbetrieblichen Rohstofftransports in der Schüttgutindustrie kommen stets dieselben Fragen auf: Wie können wir unsere Produkte schonend und sicher aus dem Prozesse selbst oder einer wertschöpfenden Anlage austragen? Wie handelt man Gebindetypen wie Big Bags unter Containment-Bedingungen? Der Big-Bag-Befüllkopf LBK-EC ist einfach in der Handhabung und hält gleichzeitig hohe Containment-Level ein.

Bereits der Transport von unbedenklichen Schüttgütern stellt eine Herausforderung dar. Es ist sicherzustellen, dass die Rohstoffe staubfrei und unvermischt transportiert werden. Handelt es sich um für den Menschen oder die Umwelt gefährliche Stoffe, wie sie beispielsweise in der pharmazeutischen und wirkstoffherstellenden Industrie eingesetzt werden, sind Grenzwerte von mindestens OEB 3 einzuhalten, um das Personal effektiv vor den Folgeschäden zu schützen. Das bedeutet, dass eine Umgebungskontamination von maximal OEL 10 bis 100 µg/m3 nicht zu überschreiten ist. Zur Verdeutlichung: Nimmt man das Raumvolumen von Notre Dame in Paris (V = 100 000 m3), darf sich im Innern maximal die Stoffmenge von zwei Teelöffeln befinden, um dieses Level einzuhalten. Das untermauert, wie gering diese Grenzwerte sind.

Geschlossener Materialtransport

Der geschlossene Transport zum Abfüllprozess nach z. B. einem Mischprozess kann mittels Schwerkraft oder durch eine pneumatische Förderung sichergestellt werden. Dies meistert z. B. der Proclean Conveyor PCC von Hecht ohne große Mühe. Das Prinzip des Fördergeräts unterscheidet sich von herkömmlichen, pneumatischen Fördergeräten im Wesentlichen durch die Filtertechnik. Der Einsatz der Ringfiltertechnologie hat erhebliche Vorteile gegenüber konventionellen Filtermethoden. Die meisten Verfahren zur pneumatischen Förderung sind Flugförderungen. Bei der Flugförderung wird jedoch sehr viel Förderluft benötigt, aber nur relativ wenig Produkt transportiert. Dadurch werden große Filterflächen zum Abscheiden des Luft-/Pulvergemisches benötigt. Der Proclean Conveyor PCC arbeitet nach dem Prinzip der Pfropfenförderung. Dadurch wird weniger Förderluft benötigt und auch eine im Vergleich relativ kleine Filterfläche.

Durch den Einsatz der Ringfiltertechnologie stellt der Körper des Filters eine Verlängerung des Abscheidebehälters dar. Angefangen vom einfachen Ein- und Ausbau bis hin zur Einhaltung eines Hygienic Designs bietet diese Technologie zahlreiche Vorteile. Darüber hinaus ist das Filtergewebe durchgängig FDA-konform.

Die Langlebigkeit der Filterkonstruktion und eine Beständigkeit gegen Filterdurchschläge sind weitere Vorteile. Die Filter sind in verschiedenen Materialausführungen erhältlich, sodass flexibel auf die Anforderungen verschiedener Produkte reagiert werden kann. Beim Fördervorgang wird das Produkt-Gas-Gemisch durch ein Schlauch- oder Rohrleitungssystem von der Aufgabestelle angesaugt und gelangt durch die Produkteintrittsklappe in den Abscheidebehälter des Conveyors. Nach dem Eintritt in den Abscheidebehälter werden die feinen Staubpartikel an einem Ringfilter abgeschieden. Das Produkt-Gas-Gemisch ist nun wieder getrennt. Aufgrund der Schwerkraft setzt sich das Produkt im Behälter ab und füllt diesen. Nachdem der Ansaugzyklus beendet ist, wird mittels Umkehr der Gasflussrichtung der Ringfilter per Druckluft abgereinigt.

Planung einer Befüllstation

Nach der pneumatischen Förderung werden die Stoffe in unterschiedliche Gebinde abgefüllt, um z. B. den Weitertransport so einfach wie möglich zu gestalten. Werden Abfüllprozesse geplant, gibt es neben den eingesetzten Gebinden und der Füllleistung noch weitere Punkte, die durchdacht werden müssen. Von großer Bedeutung ist das verwendete Dosierorgan in Kombination mit dem Waagentyp. Es geht auch darum, die eingesetzten Stoffe kritisch zu betrachten. Reicht dafür eine lokale Absaugung zur Staubreduzierung oder müssen die Produkte staubfrei abgefüllt werden unter Einsatz von Containment-Lösungen? Des Weiteren müssen bei der Planung die Prozessintegration sowie die Abfüllleistung beachtet werden. Einige dieser Herausforderungen können mit dem Big-Bag-Befüllkopf LBK-EC (Easy Connect) gemeistert werden. Er hält hohe Containment-Level ein, berücksichtigt aber gleichzeitig die Spezifikationen und Wünsche des Kunden. Eine Befüllstation besteht im Wesentlichen aus vier Bestandteilen:

  • Befüllkopf: definiert häufig das Containment-Level
  • Bodenauflagen: z. B. Rollenbahnen für ein leichteres Handling oder Waagen, die in eine Auflage integriert sind
  • Zuführungen: z. B. über ein Fallrohr, einen Pufferbehälter oder einen pneumatischen Förderer wie den PCC
  • Grundgestell mit Tragrahmen: Halterung für den Befüllkopf; definiert maßgeblich den Platzbedarf. Weitere Komponenten wie Schlaufenhalter können dort integriert werden.

Der Befüllkopf LBK-EC ermöglicht ein schnelles, sicheres und einfaches Befüllen von Gebinden ohne Hilfs- oder Verbrauchsmaterialien im Bereich von OEB 4 (OEL 1 bis 10 µg/m3). Anschluss und Entkoppeln von Gebinden erfolgt logisch in wenigen Schritten. Maßgeschneidert auf die Befüllprozesse und Anforderungen der verschiedenen Branchen erlaubt das System ein schnelles, ergonomisches und vor allem sicheres Befüllen von Gebinden. Damit werden Bediener, Umwelt und Produkt vor Kontamination bzw. Verunreinigung von außen geschützt.

Sicherer Abfüllprozess

Der LBK-EC zeichnet sich durch eine hohe Arbeitssicherheit aus und wird durch eine pneumatische Steuerung mit den drei Funktionen Andocken, Abdichten und Abdocken bedient. Um den Big Bag anzuschließen, wird dieser unter dem Befüllkopf positioniert. Er wird durch Fixierung des inneren Liners durch eine pneumatische Vorrichtung mit integrierter Blähdichtung an den Befüllkopf angedockt. Die mechanische Abdichtung wird mittels der Hebel-Klemmvorrichtung geöffnet, um die Showercap des vorherigen Liners zu lösen. Durch das Einschieben und Straffen des Führungsseils kann der Liner ideal positioniert werden. Nach einmaligem Drücken der Kassette lässt sich das Seil entfernen. Anschließend wird mit der Hebel-Klemmvorrichtung arretiert und mechanisch abgedichtet.

Mit der pneumatischen und mechanischen Sicherung des Liners wird ein versehentliches Herausziehen und somit der Bruch des Containments verhindert. Nach erfolgtem Andocken ist ein geschütztes und staubfreies Befüllen des Gebindes möglich und ein Produktaustritt nachhaltig unterbunden. Das befüllte Gebinde wird nun verschlossen und mit dem Hecht-Containment-Werkzeug vom Befüllkopf getrennt. Aufgrund des einfachen Handlings erlaubt der LBK-EC ein deutlich schnelleres Anschließen und Befüllen der Gebinde als bisherige Systeme.

Um den Anforderungen nach GMP gerecht zu werden, wurde auch eine Methode zur Reinigung entwickelt. Das komplette System kann auf Wunsch mit WIP- oder CIP-Equipment ausgestattet werden. Alle Systemkomponenten können je nach Wunsch mit FDA-oder Atex-Konformität bescheinigt werden.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: cav0619hecht


Autor: Matthias Hänsel

Leitung Marketing,

Hecht Technologies



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