Single-use Systeme basieren auf der Idee, das Produktionsequipment konstruktiv so zu gestalten, dass Staubemissionen in die Anlagenumgebung auf ein Minimum reduziert werden. Lösungen, die mit hochwertiger Spezialfolie und speziellen Dichtungssystemen arbeiten, sind dabei weit verbreitet. Eingebettet in ausgeklügelte Maschinen- und Bedienkonzepte, ist die Folie der Schlüssel zur Aufrechterhaltung des Containments.
Vorteile von Single-use-Systemen sind, dass sie einfach und kompakt aufgebaut und daher in der Anschaffung meist viel günstiger als Anlagen aus Glas oder Edelstahl sind. Da die verbrauchten Folienreste nur entsorgt und mit neuer Folie ersetzt werden, ist der Reinigungsaufwand geringer und Anlagenstillstände werden reduziert. Darüber hinaus sind Single-use-Containment-Systeme oft viel einfacher in der Bedienung und wirtschaftlicher in der Wartung.
Sicher entleeren und befüllen
Bei Big-Bag-Entleer- und Befüllprozessen sind zur Aufrechterhaltung des Containments zwei Stellen kritisch: der Anschluss des Big Bag Inliners an die Station und der Gebindewechsel. Zunächst muss der Inliner so angeschlossen werden können, dass eine stabile und staubdichte Verbindung mit der Station hergestellt wird. Engelsmann, ein führender Anbieter im Bereich Schüttguthandling, hat dafür eine Lösung entwickelt, bei der Anschlusssysteme mit pneumatischen Dichtungen eingesetzt werden, die den Big-Bag-Ein- bzw. -Auslauf während des Entleer- und Befüllprozesses sicher fixieren.
Nach der Entleerung oder Befüllung wird der Big Bag wieder verschlossen, vom Anschlusssystem getrennt und aus der Station entfernt. Dazu muss der Inliner zunächst mit zwei dicht nebeneinander liegenden Kabelbindern abgebunden werden. Durch einen Schnitt genau dazwischen wird der Big Bag von der Station entkoppelt. Nun verschließt ein Kabelbinder den leeren bzw. befüllten Big Bag, der zweite den kontaminierten Folienrest, der noch mit dem Anschlusssystem verbunden ist.
Nachdem ein neuer Big Bag in die Station eingebracht und angeschlossen wurde, muss dieser Folienrest zunächst aus dem Anschlusssystem entfernt werden – und zwar ohne dass dabei das Containment gefährdet wird. Dies lässt sich mit einem Eingreifstutzen, außen am Anschlusssystem, und Endlosfolie realisieren. Nachdem die Blähdichtung im Anschlussmodul entlüftet wurde, kann der Bediener gefahrlos den alten Folienrest herausziehen. Ist der Folienrest entfernt, beginnt der Prozess von vorne.
Um Bedienfehler möglichst auszuschließen, wird das System von einer automatischen Steuerung komplettiert, die den Bediener übersichtlich und intuitiv durch die einzelnen Prozessschritte führt. Besonders bei der Lösung von Engelsmann ist, dass der Inliner mithilfe einer integrierten Druckprüfung zunächst auf Dichtigkeit bzw. Leckagen untersucht wird. Erst wenn diese Druckprüfung bestanden ist, kann der Bediener den Produktfluss über die Steuerung in Gang setzen.
Sieben im Containment
Bei toxischen Chemikalien und hochpotenten Wirkstoffen sind Schutzsiebungen zur Abscheidung von Fremdkörpern, die Abtrennung von Überkorn und Feinanteilen oder Klassiersiebungen gängige Prozesse. Der Bediener ist dabei immer dann gefährdet, wenn die Siebmaschine geöffnet werden muss – beispielsweise zum Wechsel des Siebeinlegers. Viele Siebmaschinen müssen dazu zumindest teilweise zerlegt werden. Neben der Dichtigkeit des Siebtrogs ist daher der Siebeinlegerwechsel der kritischste Punkt bei der Aufrechterhaltung des Containments.
Auch hier bietet Engelsmann eine interessante Möglichkeit. Mit seiner zum Patent angemeldeten Containment-Siebmaschine lassen sich Siebprozesse mit gut durchdachten Single-use-Technologien realisieren. Die Basis bei der Enwicklung war ein vielseitig einsetzbares, staubdichtes Vibrationssieb,
das mit nur wenigen neuen Anbauelementen so adaptiert wurde, dass es für Einsatzfälle bis OEB 4 geeignet ist. Dieses Vibrationssieb hat schon in der Grundversion den Vorteil, dass der Siebeinleger beim Wechsel einfach an der Stirnseite wie eine Schublade durch einen Schacht aus dem Siebtrog gezogen werden kann. Das Sieb muss also beim Siebeinlegerwechsel weder demontiert noch vom Produktstrom entkoppelt werden, was deutlich Zeit spart und Anlagenstillstände minimiert. In der Containment-Version ist außen am Siebeinlegerschacht stirnseitig eine Dichtungskonsole mit umlaufender pneumatischer Dichtung angebaut, durch die der Siebeinleger später herausgezogen und in einem Foliensack deponiert wird.
Zunächst klappt der Bediener den Auflagetisch nach oben, auf den er später den Sieb-einleger bequem ablegen kann, wenn er ihn aus der Maschine zieht. Mit einer Montagehilfe baut er sozusagen zunächst mit vorbereiteten Foliensäcken einen stabilen Folienbehälter, der an die Anbaukonsole am Siebeinlegerschacht angedockt wird. Nun kann er durch die Folie in den Schacht greifen und den Siebeinleger aus der Maschine in den Foliensack ziehen. Um den Folienbehälter mit dem Einleger wieder von der Maschine zu entkoppeln, wird er vor der Dichtungskonsole mit zwei Kabelbindern abgebunden und mit einem Schnitt dazwischen durchtrennt.
Beim Einschieben eines neuen Siebeinlegers beginnt der Prozess von vorne: Der neue Einleger wird in einen Foliensack gepackt und angedockt. Da beim Abtrennen des Foliensackes immer ein Folienrest in der Dichtungskonsole zurückbleibt, der den Einlegerschacht verschließt, wird dieser Rest durch Entlüftung der Blähdichtung zunächst herausgezogen und im Folienbehälter deponiert, bevor der neue Siebeinleger eingeschoben werden kann.
Suchwort: Engelsmann
Autor: Joachim Liedtke
Leiter Entwicklung,
J. Engelsmann
