Entleeren und Dosieren in einem Anschlusssystem für Schüttguttechnik

Gerade im Bereich des innerbetrieblichen Rohstofftransports und speziell in der Schüttguttechnik kommen stets dieselben Fragen auf: Wie können wir unsere Produkte schonend und sicher in den Prozess einbringen beziehungsweise austragen? Wie lässt sich ein reibungsloser Transport zwischen den einzelnen Verarbeitungsschritten realisieren? Wie handhabt man unterschiedliche Gebindetypen wie Big Bags, Fässer, Container oder Säcke? Wie stellt man sicher, dass Rohstoffe staubfrei und unvermischt transportiert werden können?

Diese Fragen gilt es sowohl bei Neuprojekten, aber auch bei bestehenden Anlagen immer wieder von neuem zu klären. Die steigenden Anforderungen in der Pharma-, Chemie- und Nahrungsmittelindustrie stellen auch beim Transport von unbedenklichen Stoffen eine Herausforderung dar. Es gilt unter anderem, Kreuzkontaminationen zu vermeiden und die Sortenreinheit von Produkten zu gewährleisten. Genau diese industriellen Entwicklungen sind der größte Innovationstreiber.

Das umfangreiche Projekt eines namhaften Herstellers von Mineralien und Vitaminen umfasste sowohl Systeme für die Schüttgutverarbeitung wie Sackeinschütten, aber auch Systeme zum geschlossenen automatischen Befüllen und (Teil-)Entleeren von Behältern. Unter anderem waren die Hauptvoraussetzungen des Kunden wie folgt:

• Prozess im Hygienic Design

• Vermeidung von Produktkontamination

• Vermeidung von Kontamination der Produktionsanlage

• Reduzierung der Vormischungen

• Trocknung der Produktionsanlage

• Containment-Prozess zum Schutz des Produkts

Das Herzstück: Doppelkegelsystem

Das Solivalve-Doppelkegelsystem von Hecht Technologie ermöglicht ein vollautomatisches, kontaminationsarmes sowie geschlossenes Entleeren und Dosieren von wenig gefährlichen Schüttgütern. Das sind Pulver mit einem OEL-Wert von zehn bis 100 µg/m³. Das universelle Passiv-Solivalve-Design ermöglicht das Befüllen und Entleeren von Big Bags, Containern, Fässern oder Säcken durch ein und dieselbe Docking-Einheit. Teure und komplizierte Doppel-Absperrklappen werden so vermieden.

Voll automatisiertes System

Das Doppelkegelsystem ist völlig automatisiert und es sind keine manuellen Arbeitsschritte nötig, um Gebinde anzuschließen oder abzudocken. Die Ansteuerung des aktiven Kegels ermöglicht die Dosierung des Produkts direkt aus dem Gebinde. Teilentleerungen sind jederzeit möglich. Das System ist staubdicht. Der eingesetzte Dosier-Algorithmus sorgt für das millimetergenaue Positionieren und Öffnen des Doppelkegels sowie das Einschalten eines Hochfrequenz-Vibrators. Dadurch erzielt das System eine genaue und wiederholbare Dosierfunktion. Abhängig von der jeweiligen Maßskala kann eine Dosiergenauigkeit von 0,5 Prozent erreicht werden (Solivalve 100).

Einer der größten Vorteile des Systems ist jedoch die Wahrung des Containments. Der Pulver-Transfer erfolgt komplett staubdicht. Nach einem SMEPAC-Test des Doppelkegelsystems mit Laktose durch ein unabhängiges Testlabor wurde ein OEB 5 Wert (<1 ug/m³) definiert (Solivalve 100). Erweiterungen wie CIP-Konzepte oder Inertisierungen sind jederzeit möglich.

Bei der Entwicklung dieser Anlage wurde darauf geachtet, dass die Menge der jährlich eingekauften Vormischungen reduziert, gleichzeitig eine größere Varianz und eine größere Flexibilität bei den produzierten Rezepten erreicht wurde. Die Rohstoffe werden in Familien eingeteilt: Mineralien und Vitamine.

Für jedes Material der richtige Behälter

Für jedes Material gibt es eine spezielle Verwendungsstelle in Summe 22 Behälter: Eine Sackeinschütte mit integrierter Entstaubungseinheit und einem integrierten Lagertrichter unterhalb. Die Strichkodierung gewährleistet die Rückverfolgbarkeit des Materials und verhindert Handhabungsfehler beim Abkippen von Säcken mit Rohstoffen.

Jeder Lagertrichter ist mit einem Passiv-SoliValve ausgestattet. Ein beweglicher Wagen ist mit einem oder zwei Aktiv-SoliVentilen ausgestattet und fährt unter allen Vorratsbehältern hindurch. Sobald das Active-SoliValve unter dem ausgewählten Rohmaterial positioniert ist, wird es automatisch angehoben, um an das Passiv-SoliValve anzudocken. Die Materialverwiegung erfolgt entsprechend dem Zielgewicht.

Unter 10 kg wird der Inhaltsstoff in einem 25-l-Behälter auf einer digitalen Wiegeplattform mit einer Ablesegenauigkeit von 1 g für eine Genauigkeit von 1 Prozent bei Gewichten ab 160 g gewogen. Bei Gewichten über 10 kg werden 90 bis 95 Prozent des Materials direkt in den Sammelbehälter unter dem Wiegebehälter überführt und die letzten fünf bis zehn Prozent werden im Wiegebehälter gewogen, bevor sie in den Sammelbehälter entleert werden.

Die Dosierzeit beträgt etwa zwei bis fünf Minuten für Gewichte von 160 g bis 150 kg. Sobald die Charge zusammengestellt ist, wird sie mit einem SoliValve-250-System in einen Auffangtrichter entleert, der das Pulver pneumatisch in einen Nassmischer befördert. Die aktive Einheit dockt hierbei durch eine Öffnung im Boden an.