Welche Vorteile bieten Containermischer (IBC) für flexible Batchgrößen und schnelle Produktwechsel in Lohnmischbetrieben?
Containermischer mit Intermediate Bulk Containern (IBC) sind besonders für Lohnmischbetriebe mit variablen Chargengrößen und häufigen Produktwechseln geeignet. Sie kombinieren prozesstechnische, logistische und hygienische Vorteile in einem modularen System.
Einige Containermischer arbeiten als Freifallmischer. Dabei wird der Behälter gedreht oder gekippt, sodass das Produkt im Mischraum fällt und rollt. Diese Systeme eignen sich vor allem für frei fließende Pulver und Granulate mit ähnlicher Schüttdichte, Korngrößenverteilung und Fließeigenschaften. Daneben existieren Containermischer mit aktiv bewegtem Mischwerkzeug im Behälter. Sie gelten als Präzisionsmischer, sind universell einsetzbar und eignen sich auch für anspruchsvollere Rezepturen.
Ein zentraler Vorteil besteht darin, dass der IBC selbst als Mischgefäß dient. Befüllen, Mischen, Zwischenlagern, Transportieren und Entleeren erfolgen im gleichen Behälter. Klassische Umfüllvorgänge entfallen. Die Flexibilität steigt, Produktwechsel werden beschleunigt und unterschiedliche Chargengrößen lassen sich mit gleichbleibender Qualität fahren.
IBC-Systeme bieten bei der Chargengröße hohe Freiheit. Durch unterschiedliche Containergrößen – von kleineren bis zu mehreren tausend Litern – können Batchgrößen exakt an die Auftragsmenge angepasst werden, ohne dass die Mischstation umgerüstet werden muss. Containermischer arbeiten typischerweise mit Füllgraden von etwa 40 bis 80 Prozent. Wenn die Chargenmenge an die Containergröße angepasst wird, bleiben der Füllgrad und damit das Strömungs- und Mischverhalten vergleichbar. Stationäre Mischer sind dagegen meist auf ein Nennvolumen optimiert und verlieren bei Unterfüllung an Mischgüte. IBC-Systeme umgehen diesen Nachteil.
Produktwechsel profitieren von den kurzen Rüst- und Reinigungszeiten. Ein Wechsel erfolgt im Wesentlichen durch den Austausch des Containers; die Basismaschine ist relativ einfach zu reinigen. Das Risiko von Kreuzkontaminationen sinkt deutlich. Bei Bedarf kann jeder Rezeptur ein eigener IBC zugeordnet werden. Das macht diese Systeme besonders interessant für Bereiche mit hohen Hygieneanforderungen, beispielsweise in der Lebensmittel-, Pharma-, Farben- oder Additivindustrie.
Verfahrenstechnisch arbeiten Freifall-Containermischer sehr schonend. Die Homogenisierung erfolgt durch Rotation, Taumel- oder Kippbewegung des gesamten Behälters, meist ohne interne Einbauten im Produktraum. Dadurch werden Scherbelastung, Partikelbruch und Entmischung bei empfindlichen Schüttgütern reduziert. Durch definierte Drehzahlen, Kippwinkel und Mischzeiten sind reproduzierbare Ergebnisse mit angestrebten relativen Standardabweichungen im niedrigen einstelligen Prozentbereich erreichbar. Das geschlossene System reduziert Staubemissionen und schützt vor der Exposition gegenüber kritischen Stäuben.
Logistisch ermöglichen IBC-Containermischer einen Parallelbetrieb. Die Prozesse Befüllen, Mischen, Reinigen und Entleeren können zeitlich entkoppelt werden. Während eine Charge gemischt wird, kann ein zweiter Container befüllt und ein dritter gereinigt werden. Die Mischstation wird so zur zentralen Bearbeitungseinheit mit hoher Auslastung. Zugleich fungiert der IBC als Lager-, Misch- und Dosierbehälter, sodass Umfüllvorgänge zwischen Ansatz- und Mischbehältern entfallen. Das spart Zeit, reduziert Verluste und senkt das Staubaufkommen.
Die Rückverfolgbarkeit lässt sich gut organisieren. Jeder Container kann mit einer Chargenkennzeichnung versehen werden und ist so durch den gesamten Prozess verfolgbar. Dies unterstützt die GMP-gerechte Dokumentation und Audit-Trails in der Lohnfertigung. Der Reinigungsaufwand konzentriert sich auf den Behälter und wenige Schnittstellen statt auf komplexe stationäre Mischgeometrien. Dadurch sinken der Verbrauch an Reinigungsmedien, Wasser und die Arbeitszeit.
Aus Sicht der Arbeitssicherheit und des Umweltschutzes minimiert das geschlossene System die Staubexposition des Personals. Eine atmosphärische Kontamination der Umgebung wird reduziert, sodass unterschiedliche Produkte parallel in einer Halle verarbeitet werden können, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen.
Der amixon® Containermischer COM: Mischen direkt im Behälter – ohne Umfüllen
amixon® bietet zwei verschiedene Container-Mischsysteme als Präzisionsmischer für ideale Mischgüten:
- das System COM mit offenen Schüttgutcontainern (Mixtainer®)
- ein System, bei dem Standard-IBCs als Mischgefäß eingesetzt werden
Grundlage beider Systeme sind die vertikalen Wendelmischwerke von amixon®, die für dreidimensionale Zwangsumschichtung und reproduzierbare Homogenität ausgelegt sind.
Beim COM dient der Schüttgutcontainer selbst als Mischraum. Das SinConcave®/SinConvex®-MultiPlane®-Schraubenbandmischwerk (Wendelmischsystem) wird von oben in das Mischgut eingefahren und der Container mit einem Deckel verschlossen – auf Wunsch auch mit automatischem Deckelhandling. Anschließend mischt das Wendelmischwerk im gasdicht verschlossenen Behälter und „schraubt“ sich im Reversierbetrieb langsam wieder heraus. Der Container mit dem fertig gemischten Produkt kann direkt entnommen werden. Maßgetreu gefertigte Mixtainer® sind das Standardgefäß. Anlagen auf Basis von Standard-IBCs sind ebenfalls realisierbar. Der Behälter fungiert als Dosier-, Misch-, Transport- und Vorlagegefäß für Abfüllmaschinen, Extruder oder Flüssigprozesse.
Im Gegensatz zu Taumel- oder reinen Rotationsmischern arbeitet das COM-System mit einem dynamisch bewegten, raumkontrollierenden Wendelmischwerk. Nur mit dieser Mischwerkgeometrie lassen sich Komponentenverhältnisse bis etwa 1:100.000 technisch ideal homogenisieren, auch bei stark unterschiedlichen Schüttdichten, Partikelgrößen und unter Beteiligung flüssiger oder feuchter Komponenten. Die dreidimensionale Totalverströmung – peripher aufwärts und zentral abwärts – erzeugt bereits bei geringem Füllgrad höchste Mischgüten. Optional steht ein Schneidrotor mit Flüssigkeitszugabe zur Verfügung, der in seinem Aktionsbereich Desagglomeration und Benetzung kombiniert. Der Mischraum ist für ATEX-Zone 20 ausgelegt.
Die Container-Mischer von amixon® sind konsequent für entkoppelte Produktion konzipiert. Einwiegen, Mischen und Abfüllen finden in getrennten Räumen statt. Während in einem Bereich gerüstet oder gereinigt wird, läuft in einem anderen Bereich die Produktion weiter. Für die automatische Nassreinigung und Trocknung des Mischwerkzeugs kann ein Washtainer® angedockt werden. Die Baugrößen reichen von etwa 100 bis 4.000 Litern Chargenvolumen. Auf Wunsch werden auch EHEDG-, FDA- und 3-A-konforme Ausführungen realisiert.
Auslegung und Integration erfolgen projektspezifisch. Behälterlogistik, Deckelhandling und Peripherie werden auf Basis der URS des Betreibers konstruiert – jeder Apparat ist ein Unikat. Misch- und Reinigungsparameter für konkrete Rezepturen werden im amixon® Technikum mit Originalprodukt verifiziert und dokumentiert.
Die konstruktive Basis bildet das amixon® Hygienic Design. Der Mischraum und das Wendelmischwerk sind fugenfrei verschweißt und verschliffen. Das Mischwerk ist ausschließlich oben gelagert, sodass eine kontaminationskritische untere Wellendurchführung entfällt. Totraumfreie Auslauforgane und integrierte Waschlanzen ermöglichen eine validierbare Trocken- und Nassreinigung gemäß den EHEDG-Richtlinien, den FDA-Hygienerichtlinien und den 3-A Sanitary Standards.