Konische Siebmühle mit optimierten Prozesseigenschaften

Neue maßstäbe

08.05.2006 Sowohl in der Pharma- als auch in der Lebensmittelindustrie finden konische Siebmühlen ihren Einsatz. Weder bei oszillierenden noch bei konischen Siebmühlen war in den vergangenen zehn Jahren eine substanzielle Weiterentwicklung zu verzeichnen. Eine neue konische Siebmühle hat ihren Feldtest mittlerweile erfolgreich absolviert. Sie zeichnet sich insbesondere durch das einfache Handling und ihre Wirtschaftlichkeit bei optimierten Prozesseigenschaften aus.

Bei der Produktion und der Verarbeitung trockener Pulver stellen konische Siebmühlen eine Alternative zu oszillierenden Siebmühlen dar. Auf Grund ihrer vergleichsweise hohen Durchsatzleistungen kommen sie vorwiegend für das Desagglomerieren nach dem Transport oder im Anschluss an den Trocknungsprozess zum Einsatz.

Weniger Bauteile, höhere Effizienz

Konische Siebmühlen sind im Wesentlichen aus dem konischen Siebeinsatz mit dem darin drehenden Rotor (400 bis 2000min-1) aufgebaut. Um den Mahlabstand zwischen Sieb und Rotor bei unterschiedlichen Siebdicken sicherzustellen, wurde bei früheren konischen Siebmühlen ein Siebhaltering eingesetzt. Dank des grundlegend neuen Konzepts kann bei der Siebmühle Coniwitt auf diese Komponente verzichtet werden. Der Wechsel des Siebes und die Reinigung werden dadurch erheblich vereinfacht, wobei mit dem Error-Proof-System eine fehlerhafte Positionierung ausgeschlossen ist. Trotzdem ermöglichen es konstruktive Maßnahmen und neue Produktionsmethoden, Mahlabstände <1mm zu erzielen. Die Sieboberfläche bleibt dabei unabhängig von der Siebdicke in derselben Position stabilisiert.

Im Hinblick auf höhere Leistungen und ein erweitertes Einsatzspektrum wurden bei der Siebmühle die Prozessparameter verbessert. Diese Optimierung wirkt sich neben anderen Vorteilen auf eine vergrößerte aktive Sieboberfläche aus. Gegenüber bisherigen Modellen wurde die aktive Oberfläche um 38% vergrößert. Damit übertrifft sie herkömmliche Mühlen um bis zu 25%. Durch die größere offene aktive Fläche lässt sich der Durchsatz bei gleicher Mahlkammergröße deutlich steigern.
Die Autoklavierbarkeit des Mühlenkopfs (Mahlkammer mit dem Rotorgetriebe) ist speziell bei Pharma-Anwendungen gefordert, wo konische Siebmühlen in einen Gesamtprozess integriert sind. Der Mühlenkopf wird dabei zumeist mit den demontierten Rotoren und Sieben in einem Autoklaven sterilisiert. Dank Tri-clamp-Verschluss lässt sich der Mühlenkopf einfach von der Welle entfernen. Mit 22kg bringt der Mühlenkopf gegenüber vergleichbaren Alternativen 37% weniger Gewicht auf die Waage. Insgesamt führt dies zu einer deutlich einfacheren Bedienung, Damit eignet sich die Mühle auch für leichtere Arbeiten in Kilolabors.
Eine neue Konzeption führt zu kurzen Wechselzeiten des produktberührten Wellendichtrings von weniger als 15 min. Als einzige konische Siebmühle erlaubt die Coniwitt dessen Austausch bei geschlossenem Getriebegehäuse. Die freiliegende Oberfläche der auszutauschenden Dichtung wird an gekennzeichneten Punkten mit einem spitzen Gegenstand durchbrochen. Durch die entstandenen Öffnungen lässt sich die Dichtung aus ihrer Verankerung heben und kann so einfach ausgewechselt werden. Eine auf Lebenszeit unter dem Wellendichtring installierte Wellenlippendichtung verhindert den Kontakt des Bedieners mit der FDA-zertifizierten Getriebeflüssigkeit während des Austauschvorgangs.

Feldtest unter extremen Bedingungen

Die neue Siebmühle steht bei einem Systemintegrator für Produktionsanlagen im Pharmabereich im Feldtestbetrieb. Das Unternehmen baut Wirbelschichttrockner sowie High-Shear-Mixer und zählt auf diesem Gebiet zu den weltweit führenden Anbietern. Die Siebmühle vom Typ 200 bewährt sich sowohl vor als auch nach dem Wirbelschichttrockner. Dabei läuft die Mühle nach dem Wirbelschichttrockner eher mit niedrigen Drehzahlen von 400 bis 600 min-1. Kalibriert wird mehrheitlich mit einem Sieb von 1mm bei minimalem Abstand zwischen Rotor und Sieb. Batches von 500 kg werden in weniger als 20 min verarbeitet.

Bei der Anwendung vor dem Wirbelschichttrockner wird ein feuchtes, explosives Gemisch verarbeitet, wobei hier die Siebmühle in druckstoßfester Ausführung eingesetzt wird. Dank eines zusätzlichen Temperaturfühlers auf dem Sieb sowie im Getriebe ist dieser Typ für die Atex-Zone 20 zugelassen. Damit kann diese Siebmühle auch in anderen Bereichen wie der chemischen Industrie.
In einer Spezialausführung können die Mühlen einfach aus dem Produktionsfluss geschwenkt werden. Sieb und Rotor lassen sich leicht an wechselnde Produkteigenschaften anpassen.
Nach zwei Monaten intensiven Testbetriebs zieht der zuständige Bereichsleiter Pharma-Services eine positive Bilanz. Er stuft den Produktivitätserhalt über den gesamten Prozess hinweg als entscheidendes Kriterium bei konischen Siebmühlen ein. Siebmühlen dürften keinesfalls die ansonsten hohen Leistungen von Gesamtanlagen drosseln. Diesbezüglich zähle seiner Ansicht nach die Siebmühle mit ihren hohen Durchsatzleistungen dank der größeren Sieboberfläche, der guten Zugänglichkeit und einer dadurch möglichen schnelle Reinigung sowie dem einfachen Handling zu den produktivsten Systemen, die derzeit auf dem Markt konischer Siebmühlen verfügbar sind.

Modularität schafft Investitionssicherheit

Die Siebmühle steht in drei verschiedenen Größen als Modell 150, 200 und 250 zur Verfügung. Die Zahl entspricht stets dem Einlaufdurchmesser DN gemäß ISO-Norm. Zwischen dem kleinsten Modell und der mittleren Größe können die Mahlköpfe ausgetauscht werden. Dies bringt den Vorteil, dass der gleiche Motor-Arm-Aufbau verwendet werden kann. Dadurch hat der Anwender die Möglichkeit, seine Mühle später durch einfaches Austauschen des Mahlkopfes einer steigenden Produktion anzupassen. In gleicher Form können Benutzer eines mittleren Modells durch Austausch des Mahlkopfes beispielsweise Batches in Kilolaborgröße verarbeiten.

Heftausgabe: Mai-Juni 2006

Über den Autor

Carlos D. Ochoa , Marketing und Verkaufsdirektor, Frewitt
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