Sauber ausgewogen

Reinigbarkeit in der Prozesswägetechnik verbessert

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20.03.2013 War die letzte Reinigung erfolgreich? Die Lebensmittel- und die Pharmaindustrie sind bekannt für ihre hohen Anforderungen an die Hygiene im gesamten Produktionsprozess. Viele sensible Bereiche, von der Anlieferung bis zur Verpackung und Distribution, schließen sich dabei einander an. Deshalb ist es in diesen Bereichen eine besondere Herausforderung, exakte Messergebnisse mit der Einhaltung von Hygienevorgaben zu vereinen.

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Alle Vorschriften erfüllt?
In der Lebensmittelindustrie erfordern innerhalb der EU unter anderem EHEDG, HACCP, Maschinenrichtlinie und IFS die leichte Reinigbarkeit von Anlagen, um mikrobiologische Kontaminationen zu vermeiden. In der Pharmaindustrie hingegen werden diese Vorgaben durch FDA-Standards bzw. EU-GMP Richtlinien reglementiert. Um eine möglichst hygienische Produktionsumgebung zu erhalten, sollten zwei Ziele verfolgt werden: eine an hygienischen Anforderungen ausgerichtete Anlagentechnik und ein angepasstes Reinigungsmanagement.

Besonders kritisch sind die Anforderungen an Bauteile von Maschinen und Anlagen, die direkt mit dem Produkt in Kontakt kommen. Diese müssen über eine hohe Korrosionsbeständigkeit verfügen, dürfen keine chemischen Substanzen abgeben und weisen im besten Fall optimierte Oberflächen zur leichten Reinigung auf. Da sämtliche Substanzen, die in einem Werk verarbeitet werden, auch im Spritzbereich mit nicht unmittelbar produktberührenden Teilen in Kontakt kommen können, sind auch diese so zu konstruieren, dass Kontaminationsrisiken weitestgehend reduziert werden.

Auch die hygienefreundlichste Anlage ist nur so gut wie deren regelmäßige und sorgfältige Reinigung. Es gibt dabei verschiedene Arten, auf die diese stattfinden kann – mechanisch trocken, mechanisch nass oder chemisch nass.

In Abhängigkeit von den zu erwartenden Verunreinigungen – zum Beispiel Mehl, Kakao, Eiweiß, Fett – müssen die Anlagenkomponenten dem Einsatz von Druckluft, Saugen, Feucht- bzw. Wasser- oder Dampfstrahl widerstehen können. Um dies zu erreichen, kommen hochwertige Materialien, wie Edelstahl oder hochbeständige Kunststoffe, zum Einsatz. Sie bieten effektiven Schutz vor Staub und Nässe und erfüllen dabei mindestens den IP65-Standard. Bei der Konstruktion solcher Module ist es daher unabdingbar, auf schräge Flächen sowie auf geringe Rautiefen zu achten. Das betrifft im Wägebereich neben hygienisch optimierten Plattformwaagen auch Komponenten für die Behälterverwiegung. Die größte Heraus-
forderung besteht hierbei im Erreichen exakter Messergebnisse bei gleichzeitiger Umsetzung von Hygienekriterien in der Konstruktion.

Aktuelle Einbaulösungen
Die Drucklastwägezelle PR 6202 ist insbesondere für den Einsatz bei mittleren bis großen Behältern konzipiert und verfügt über eine Nennlast von 1 t bis 50 t. Ihr Gehäuse besteht aus besonders hochwertigem Edelstahl 1.4404, so dass das Entstehen hygienisch kritischer Bereiche vermieden wird und so Reinigungszeiten reduziert werden. Leicht ablaufende Flächen und eine klare Form zeichnen die EHEDG-konforme Wägezelle aus und ermöglichen so eine leichte Reinigbarkeit. Zusammen mit dem Einbausatz PR 6002 ist dieses Modell ideal für den Einsatz in hygienisch anspruchsvollem Umfeld. Dabei überzeugt diese Kombination insbesondere durch die hohe Korrosionsbeständigkeit und die Einhaltung der höchsten Schutzklasse IP 68/69k. Die Wägezelle und der Einbausatz verfügen beide über eine Expertise der EHEDG, die die Erfüllung der hygienischen Eigenschaften bestätigen.

Nach aktuellem Stand der Technik gibt es neben hygienischen Lösungen,wie der PR 6202 derzeit auch andere Ansätze, um beim Verwiegen von Behältern eine höhere Beständigkeit und eine bessere Reinigbarkeit zu erreichen. Dabei werden zum Beispiel in der Pharmaindustrie Wägezellen in Edelstahlmanschetten, sogenanntze Elefantenfüße, eingehaust. Diese sollen Schutz vor Staub und Flüssigkeit bieten und eine einfache Reinigung von außen ermöglichen. Bei dieser Lösung entsteht jedoch bereits in der Planungsphase ein hoher und kostenintensiver Konstruktions-
aufwand. Außerdem kommt diese Einbaulösung nicht ohne Spalten aus, da das gesamte Wägesystem zur Erzielung einer hohen Meßgenauigkeit frei von Kraftnebenschlüssen sein muss. Dies aber stellt ein Kontaminationsrisko dar. Während man also von außen einen sauberen Zustand vermutet, könnten sich innen Schmutznester bilden.

Pfiffige Entwicklung gibt Sicherheit
Besonders für kleine bis mittlere Prozessbehälter gibt es nun eine Lösung, die die hygienische Behälterverwiegung verändert. Insbesondere für Behälter mit einer Gesamtlast im Bereich von 100 kg bis 8 t wurde ein neues Modul entwickelt, das Wägezelle und Einbausatz in einer hygienischen Wägelösung vereint. Das Modul Contego wird einfach unter dem Behälterfuß verbaut und macht somit eine separate Konstruktion überflüssig. Durch den geringen Durchmesser von nur 168 mm lassen sich zudem elegante und platzsparende Einbaulösungen realisieren. Somit vereint dieses Modul alles, was ein hygienisches Verwiegen und eine leichte Reinigbarkeit erfordern.

Kopf- und Bodenplatte bestehen aus Edelstahl 1.4404. Damit schützen sie alle zentralen Bauteile zuverlässig vor Korrosion und bieten darüber hinaus eine äußerst hygienische und stabile Lösung für die Befestigung am Behälter und am Bodenelement. Für ein einfaches und fachgerechtes Anheben oder Absenken des Behälters bei Wartungsarbeiten bietet die Wägezelle eine integrierte Jack-up-Funktion; dies macht die Verwendung von zusätzlichen Werkzeugen überflüssig. Als besonderes Element zur Stabilisierung des Behälters verfügt diese Wägelösung über eine integrierte Abhebesicherung und eine Fesselung. Sie bieten während des Betriebs zuverlässige Sicherheit für einen festen Stand des Behälters. Für den Fall einer geplanten Kunststoffbeschichtung des Bodens wird die optionale Adapterplatte direkt mit eingegossen, dies schließ das Risiko einer Schmutzablagerung aus.

Die Kapselung erfolgt durch eine Manschette aus FDA-konformem Spezialsilikon, das auch für die Pharmaindustrie zugelassen ist – dies bietet höchste hygienische Sicherheit. Durch eine spezielle Dichtungsgeometrie wird sie sicher mit der Kopf- und Bodenplatte verbunden und vermeidet somit das Entstehen von Spalten, von denen eine Kontamination ausgehen könnte. Weiterhin verfügt diese Schutzhülle über eine hohe chemische Beständigkeit gegenüber den meisten Reinigungsmitteln.

Da diese Wägelösung vor allem in sensiblen Produktionsbereichen zum Einsatz kommt, wurde bei der Entwicklung Wert auf überaus exakte Messergebnisse gelegt. Das Modul ist daher in den Genauigkeitsklassen D1 und C3 verfügbar und besitzt eine entsprechende OIML-konforme Bauartzulassung.

Insgesamt besteht der Vorteil dieser Wägelösung in ihren Hygieneeigenschaften, verbunden mit deutlichen Kosteneinsparungen bei Planung, Ausführung und Betrieb. Um allen Installationslösungen gerecht zu werden, gibt es das Wägemodul in zwei verschiedenen Ausführungen. Es steht mit einem seitlichen oder einem oberen Kabelausgang zur Verfügung und besitzt eine entsprechend hygienische Kabelverschraubung. Die Konformität des Moduls wurde von der EHEDG mit einem Zertifikat bestätigt. Selbstverständlich sind beide Wägezellenmodelle auch in Ex-Ausführung für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen erhältlich.

Die Contego erweitert das hygienisch optimierte Produktspektrum für den unteren Lastbereich, der insbesondere in der pharmazeutischen Industrie zum Einsatz kommt. Sie spart Kosten während der Konstruktionsphase, Zeit bei der Inbetriebnahme und bietet dem Nutzer eine Wägelösung mit sehr guten Hygieneeigenschaften. Zur Anbindung der Wägetechnik an eine Feldbussteuerung eignet sich ein Transmitter im Feldgehäuse, wie beispielsweise der PR-5230. Er besteht aus einem elektropolierten Edelstahlgehäuse nach IP 66, einem grafischen Display sowie vielfältigen Kommunikationsschnittstellen. Für eine einfache Konfiguration ist eine PC-Anbindung über Ethernet TCP/IP und einen integrierten Webserver gegeben. Optional kann auch eine Anschlusskarte eingesetzt werden, wodurch ein zusätzlicher Kabelanschlußkasten entfällt oder eine eigensichere Wägezellen-
versorgung, für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen, integriert werden.

Die hygienisch optimierte Wägetechnik bietet deutliche Vorteile in Bezug auf Kontaminationsrisiko und Reinigbarkeit. Anlagenbauer und Produzenten können jetzt auch in diesem Bereich Anforderungen an erhöhte Standards erfüllen.

Für Betreiber

  • Besonders für kleine bis mittlere Prozessbehälter gibt es nun eine Lösung, die die hygienische Behälterverwiegung verändert. Insbesondere für Behälter mit einer Gesamtlast im Bereich von 200 kg bis 8 t wurde ein neues Modul entwickelt, das Wägezelle und Einbausatz in einer hygienischen Wägelösung vereint.
  • Das Modul Contego wird einfach unter dem Behälterfuß verbaut und macht somit eine separate Konstruktion überflüssig. Durch den geringen Durchmesser von nur 168 mm lassen sich darüber hinaus elegante und platzsparende Einbaulösungen realisieren.

 

 

Hier können Sie den Beitrag „Grenzgebiet der reingungsvalidierung lesen:

http://www.pharma-food.de/texte/anzeigen/937/Grenzgebiete-der-Reinigungsvalidierung-nach-GMP

Hier geht‘s zum Beitrag „Reinigungsvalidierung einer biotechnologischen Mehrprodukte-Anlage:

http://www.pharma-food.de/texte/anzeigen/993/Organisation/Qualifizierung-Validierung-GMP/Reinigungsvalidierung-in-einer-biotechnologischen-Mehrprodukte-Anlage/gempex-GmbH

 

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Über den Autor

Matthias Rehren, Application Specialist Tank & Silo Weighing, Matthias Hasselmann, Marketing Communication Industrial Weighing Sartorius
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