Brennpunkt-Thema

Kontaminationsfreiheit und Linientrennung in Pharmazie und Lebensmittelindustrie

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22.09.2011 Pneumatische Fördersysteme bilden ein geschlossenes System, bei dem wenig Staub entsteht und dadurch Produktverluste gering gehalten werden. Sie sind sehr flexibel und wirtschaftlich einsetzbar. Besonders das schonende und zerstörungsfreie Fördern von empfindlichen Produkten rückt hier immer mehr in den Fokus. Wird eine strikte Chargentrennung verlangt, kommt man an Containersystemen nicht vorbei.

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Entscheider-Facts Für Anwender

  • Componenter mit automatischem Einwiegen von Chargen in Container kommen besonders dann zum Einsatz, wenn kontaminationsfreie Lösungen gefragt sind.
  • Wenn die Abgabestellen, wie etwa Mischer, nicht linear angeordnet sind, ist der Componenter mit fahrerlosen Transportfahrzeugen eine interessante Variante.
  • Wenn eine vollautomatische Rezepturzusammenstellung von vielen Rezepten mit zahlreichen Komponenten im geschlossenen System mit strikter Linientrennung und Kontaminationsvermeidung gefordert ist, kommt das Shuttledos zum Einsatz.
  • Mit dem Andocksystem Cleandock wurde ein wirtschaftliches Andocksystem entwickelt, das zwei wichtige Funktionen in einem System vereint: das staubdichte Andocken und die gleichzeitige Waagenentkopplung.

Im automatischen Schüttguthandling werden sehr häufig pneumatische Fördersysteme und Saugwiegesysteme zum Beschicken von Mischern eingesetzt. Dies ist vor allem für das Handling von Großkomponenten mit hohem Durchsatz eine wirtschaftliche Lösung. Es ist bei diesen Systemen einfach getrennte Linien aufzubauen, um die Produkte nach oben genannten Eigenschaften sauber zu trennen. Eine weitere oft realisierte Lösung ist die Zuordnung von hellen und dunklen Produkten zu getrennten Linien.
Der besondere Vorteil von Saugwiegesystemen ist die Möglichkeit, viele Komponenten auf einen Punkt, zum Beispiel den Mischer, zu bringen. Das Fördern von bereits gemischten Produkten ist oft heikel, da Entmischen und Produktzerstörung auf jeden Fall vermieden werden müssen. Zu diesem Zweck wurden spezielle Langsamfördersysteme entwickelt, die sowohl produktschonend als auch energieeffizient arbeiten. Wenn jedoch eine strikte Chargentrennung gefordert ist, sind automatische, kontaminationsfreie Containersysteme die erste Wahl. So werden immer mehr Produkte nachgefragt, die bestimmten religiösen, weltanschaulichen oder gesundheitlichen Vorgaben entsprechen. Es müssen zum Beispiel allergenhaltige und allergenfreie Produkte getrennt werden. Produkte müssen halal oder koscher gefertigt oder rein vegetarisch bzw. vegan sein. Der Der Beitrag zeigt verschiedene Automatisierungsmöglichkeiten im Bereich des Containerhandlings.

Componenter mit automatischem
Einwiegen von Chargen in Container

Diese Variante des Componenter kommt besonders dann zum Einsatz, wenn kontaminationsfreie Lösungen gefragt sind, wie beispielsweise in der Pharma- und Lebensmittelindustrie und Rohstoffe mit schwierigem Austragsverhalten eingesetzt werden. Die an der Rezeptur beteiligten Komponenten werden in Rohstoffcontainern zwischengelagert, die mithilfe einer Andockmanschette staubfrei auf in Reihe stehende Containeraufgabestationen angedockt, automatisch identifiziert und registriert werden.
Für ein sicheres Austragen und exaktes Dosieren sind die Containeraufgabestationen mit Dosierschnecken versehen. Unterhalb der Aufgabestationen wird für die Batchzusammenstellung eine fahrbare, rezepturgesteuerte Bodenwaage eingesetzt. Darauf steht ein Batchtainer, in den frequenzgesteuert im Grob-/Feinstrom eindosiert wird. Die Bodenwaage fährt vollautomatisch zu den vorgegebenen Dosierstellen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Kleinstmengen mit höchster Genauigkeit über Azodos-Negativwiegesysteme zuzuführen. Die Rohstoffübergabe ist berührungslos und durch eine spezielle Abdichtung mit rohstoffbezogener Besaugung sehr staubarm. Sobald die Gesamtcharge fertiggestellt ist, wird ein Batchreport erstellt und der Container zur Weiterbearbeitung an die Abgabestelle übergeben. Das System arbeitet im Additivverfahren, die aufeinanderfolgenden Wiegevorgänge sind kostengünstiger zu realisieren als beim parallelen Wiegen mit mehreren Waagen.

Vollautomatische Containersysteme mit fahrerlosen Transportfahrzeugen
Wenn die Abgabestellen, wie beispielsweise Mischer, nicht linear angeordnet sind, ist der Componenter mit fahrerlosen Transportfahrzeugen eine interessante Variante. Hier werden die Dosierstellen über ein mit Laser-Navigation gesteuertes FTS-Fahrzeug angefahren, das die entsprechend der Rezeptur exakt gewogenen Rohstoffe einsammelt. Auch bei großen Chargen wird eine hohe Genauigkeit erzielt. Die kleineren Mengen werden grammgenau eingewogen. Über Transponder- und Infrarotschnittstellen erfolgen ein exaktes Positionieren und ein sicherer Datenaustausch zum Leitsystem. Durch die Verwendung von zwei Parkpositionen werden Wartezeiten des FTS-Fahrzeugs bei der Übergabe des vollen bzw. Übernahme eines leeren Rohstoffcontainers vermieden. Die benötigte Anzahl von fahrerlosen Transportfahrzeugen wird in der Planungsphase in einer Simulation ermittelt und optimal ausgelegt, ebenso wie das eingesetzte Navigationssystem.

Shuttledos zur schnellen
Chargenautomation

Wenn eine vollautomatische Rezepturzusammenstellung von vielen Rezepten mit zahlreichen Komponenten im geschlossenen System mit strikter Linientrennung und Kontaminationsvermeidung gefordert ist, kommt das Shuttledos zum Einsatz. 20 Chargen/h mit bis zu zehn exakt gewogenen Komponenten in einem Gewichtsbereich von 100?g bis zu mehreren 100 kg können verarbeitet werden. Mit dem Shuttledos werden Komponenten vollautomatisch in mobile Shuttletainer oder Mixtainer dosiert. Diese Rohstoffe können in Silos lagern, in Big-bags oder Containern angeliefert bzw. als Sackware über Einfülltrichter zugegeben werden. Die Lagerbehälter sind mit leistungsstarken Austrags- und Dosierorganen versehen. Für hohe Durchsatzleistungen ist jede Dosierstelle mit einer eigenen Waage ausgestattet. Das System ermöglicht eine optimale Linienanordnung mit separaten Bereichen für Groß-, Mittel- und Kleinkomponenten. Die entscheidenden Elemente dieses Systems sind die mobilen Shuttles. Während einzelne Dosiervorgänge aktiv sind, transportieren die Shuttles andere Shuttletainer weiter, die bereits fertig befüllt sind oder an einen neuen Dosierplatz gebracht werden müssen. Durch dieses Prinzip werden die Taktzahlen enorm gesteigert. Der gesamte Aufbau des Shuttledos ist bodenfrei. Der vollautomatische Produktionsbereich kann so ausgelegt werden, dass ein mannloser Betrieb möglich ist.

Staubdicht und kontaminationsfrei Andocken mit Cleandock
Mit dem Andocksystem Cleandock ist es gelungen, ein kostengünstiges Andocksystem zu entwickeln, das zwei wichtige Funktionen in einem System vereint: das staubdichte Andocken und die gleichzeitige Waagenentkopplung. Dadurch wird eine Kontamination durch Vermischen verschiedener Produkte zuverlässig vermieden. Sowohl beim Dosiervorgang als auch beim Transport der Behältnisse gehört Staub­austritt der Vergangenheit an. Im abgedockten Zustand sind sowohl das Dosierorgan als auch der mobile Behälter so verschlossen, dass kein Schüttgut in die Atmosphäre entweichen kann. Erst beim Andocken wird zwischen beiden eine staubdichte Verbindung hergestellt. Ein flexibles System sorgt für die Waagenentkopplung während des Dosier- und Wiegevorgangs. Alle gängigen Dosiersysteme, wie beispielsweise Dosierschnecken, Zellenradschleusen, Vibrationsrinnen und auch der Dositainer können als Dosierorgan eingesetzt werden. Durch das einfache technische Prinzip ist das Cleandock auch bei einer hohen Anzahl von Komponenten eine kostengünstige Lösung. Die clevere Konstruktion sorgt außerdem dafür, dass das Cleandock wartungsarm und einfach zu reinigen ist.
Ob Schüttgüter, pulverförmige Zutaten, Aromen, Additive, Kleinstmengen oder Flüssigkeiten – zuverlässige Zuführ- und Prozessleitsysteme sorgen in jedem Fall für ein wirtschaftliches, vollautomatisches Mischerbeschicken und Prozessautomatisierung. Dabei bestimmt immer der Mischprozess die Art der Beschickung – egal ob Batch-, Konti- oder Hybridprozess.

Powtech 2011 Halle 9 -307

 

Heftausgabe: Oktober 2011
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Walter Sonntag, Bereichsleiter Marketing/Dokumentation AZO

Über den Autor

Walter Sonntag, Bereichsleiter Marketing/Dokumentation AZO
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