Gibt es Containermischer, die direkt mit Normfässern (200 l) kompatibel sind, inkl. validierbarer Reinigung?
Ja, es gibt Containermischer und Fassmischer, die direkt mit standardisierten 200-Liter-Fässern arbeiten. Dabei dient das Fass selbst als Mischbehälter. Das Produkt wird somit im Originalgebinde gemischt. Umfüllvorgänge werden reduziert. Gleichzeitig sinken Produktverluste, Staubentwicklung und das Risiko von Kreuzkontaminationen.
Verarbeitet werden können beispielsweise Stahlfässer, Edelstahlfässer oder Fässer aus PE-HD. Auch der Einsatz von Inlinern ist möglich. Solche Einwegbeutel eignen sich besonders für Single-Use-Konzepte.
Containermischer für Normfässer arbeiten meist nach dem Freifall- oder Taumelprinzip. Das Fass wird in einer Halterung fixiert und um eine oder mehrere Achsen bewegt. Das Produkt wird durch Schwerkraft und wiederholte Umlagerung gemischt. Interne Mischwerkzeuge sind nicht erforderlich. Dadurch bleibt das System geschlossen. Dies ist besonders für hygienisch anspruchsvolle Anwendungen interessant.
Eine weitere Variante kombiniert Rotation mit einer exzentrischen Kipp- oder Taumelbewegung. Dadurch kann die Mischwirkung bei schwer fließenden oder leicht kohäsiven Pulvern verbessert werden. Für Flüssigkeiten kommen auch Fassrührwerke infrage. Dabei wird ein Rührorgan durch den Deckel oder das Spundloch eingeführt. Dieses Prinzip erzeugt jedoch zusätzliche produktberührte Flächen und erhöht den Aufwand für die Reinigungsvalidierung.
Für einen sicheren Betrieb muss das Fass zuverlässig aufgenommen und verriegelt werden. Formschlüssige Spannvorrichtungen, Zentrierhilfen und mechanische oder pneumatische Klemmungen halten es in einer definierten Position. Sensoren können überwachen, ob das Fass korrekt eingesetzt und die Verriegelung geschlossen ist. Erst danach darf der Mischprozess starten.
Auch das Gesamtgewicht, der Füllgrad und die Lage des Schwerpunkts müssen berücksichtigt werden. Je nach Mischprinzip liegt der geeignete Füllgrad häufig zwischen etwa 40 und 70 Prozent. Nur dann kann sich das Produkt im Fass ausreichend bewegen und gleichmäßig durchmischen.
Für die validierbare Reinigung gibt es zwei grundlegende Konzepte. Beim Single-Use-Prinzip wird ein Einwegfass oder ein Inliner verwendet. Nach dem Mischprozess wird der produktberührte Einsatz entsorgt. Der eigentliche Produktkontaktbereich muss nicht gereinigt werden. Die Validierung konzentriert sich auf die Materialeignung, die chemische Beständigkeit und mögliche Wechselwirkungen zwischen Produkt und Verpackungsmaterial.
Beim Mehrwegkonzept werden Fässer, Deckel, Dichtungen und gegebenenfalls Adapter nach jeder Charge gereinigt. Produktberührte Teile müssen hygienisch gestaltet sein. Toträume, Spalten und schwer zugängliche Bereiche sind zu vermeiden. Für Edelstahlkomponenten wird häufig eine definierte Oberflächenrauheit von Ra ≤ 0,8 µm gefordert.
Die Reinigung erfolgt meist in separaten Fasswaschanlagen oder speziell ausgelegten Reinigungsstationen. Dort werden Innen- und Außenflächen mit Sprühkugeln oder Rotationsdüsen gereinigt. Temperatur, Wasserdruck, Reinigungsmittelkonzentration und Reinigungszeit werden definiert und überwacht. Die Programme können produktspezifisch gespeichert und dokumentiert werden.
Eine belastbare Reinigungsvalidierung umfasst üblicherweise DQ, IQ, OQ und PQ. Zusätzlich werden Grenzwerte für zulässige Produktrückstände festgelegt. Dazu können MACO-Berechnungen, Worst-Case-Betrachtungen und analytische Recovery-Studien gehören.
Zur Überprüfung der Reinigungswirkung werden verschiedene Verfahren eingesetzt. Riboflavin-Tests zeigen, ob alle relevanten Oberflächen vollständig benetzt werden. Ergänzend können Abstrichproben, Spülproben, Leitfähigkeitsmessungen, TOC-Analysen oder produktspezifische chemische Nachweise verwendet werden.
Ein Containermischer für 200-Liter-Normfässer kann somit eine hygienische und validierbare Lösung darstellen. Voraussetzung sind eine sichere Fassaufnahme, ein geeignetes Mischprinzip, ein klar definiertes Reinigungs- oder Single-Use-Konzept sowie eine vollständige Qualifizierungs- und Validierungsdokumentation.
Fass- und IBC-basierte Mischkonzepte von amixon®: EM und COM
Ja, amixon® bietet Mischsysteme an, bei denen das Gebinde selbst als Prozess- und Mischbehälter genutzt wird. Für kleine Chargen im Normfass steht der Einwellenmischer EM zur Verfügung. Größere Chargen in IBCs und Mixtainern® werden mit dem Containermischer COM verarbeitet. Beide Systeme reduzieren Umfüllvorgänge, Staubemissionen, Produktverluste und das Risiko von Kreuzkontaminationen.
Einwellenmischer EM: Mischen direkt im Normfass
Der Einwellenmischer EM ist für Chargengrößen von etwa 5 bis 200 Litern ausgelegt. Er eignet sich besonders für Kleinproduktionen, Entwicklungsaufgaben und Just-in-time-Prozesse. Das Normfass dient dabei direkt als Prozessgefäß.
Zur Befüllung und Entleerung kann der Mischraum gedreht und bis zu 25 Grad geneigt werden. Im geneigten Mischraum entsteht eine intensive Querverströmung. Dadurch werden trockene, feuchte und suspendierte Feststoffe gleichmäßig vermischt.
Der EM benötigt nur wenig zusätzliche Infrastruktur. In vielen Fällen genügen Normfässer, eine Waage und ein Handhubwagen. Aufwendige Fördertechnik ist nicht erforderlich. Dadurch lässt sich das System auch in bestehende Produktionsräume integrieren.
Die Mischintensität kann an das jeweilige Produkt angepasst werden. Für anspruchsvolle Aufgaben stehen Schneidrotoren oder HighShearBlades zur Verfügung. Auch mikrofeine Flüssigkeitszugaben können gleichmäßig in Pulver eingemischt werden. Der mögliche Füllgrad reicht von etwa 10 bis 100 Prozent.
Je nach Ausführung kann der EM für ATEX-Zone 20 ausgelegt werden. Rezepturen und Prozessabläufe lassen sich über eine SPS steuern. Auch ERP-Anbindungen, Barcode-Erfassung und eine chargenbezogene Echtzeitdokumentation sind möglich.
Containermischer COM: Der IBC wird zum Mischraum
Der Containermischer COM ist für größere Chargen von etwa 100 bis 4.000 Litern konzipiert. Dabei dient ein Mixtainer® oder ein geeigneter Standard-IBC direkt als Mischbehälter.
Das SinConvex®-MultiPlane®-Mischwerk taucht von oben in den Container ein. Anschließend wird der Behälter gasdicht verschlossen. Das Mischwerk erzeugt eine dreidimensionale Umschichtung des gesamten Inhalts. Selbst Komponentenverhältnisse von bis zu 1:100.000 können homogen verteilt werden.
Nach dem Mischprozess wird das Mischwerk reversierend aus dem Container herausgeschraubt. Das Produkt verbleibt im geschlossenen Gebinde. Einwiegen, Mischen, Zwischenlagern und Abfüllen können dadurch räumlich voneinander getrennt werden.
Für die Reinigung steht der andockbare Washtainer® zur Verfügung. Er übernimmt die automatische Nassreinigung des Mischwerkzeugs. Dadurch lassen sich Produktwechsel schnell und reproduzierbar durchführen.
Weniger Umfüllen, weniger Kontamination
Beim EM und beim COM bleibt das Produkt während des Mischprozesses im jeweiligen Gebinde. Zusätzliche Übergabestellen werden vermieden. Das reduziert Staub, Produktverluste und Reinigungsaufwand. Gleichzeitig sinkt das Risiko von Kreuzkontaminationen.
Beide Systeme erreichen bereits bei niedrigen Füllgraden eine hohe Mischgüte. Sie eignen sich daher besonders für Lohnmischer, Rezepturbetriebe und Produktionen mit häufig wechselnden Chargengrößen.
Hygienic Design und validierbare Reinigung
Die hygienische Ausführung bildet die konstruktive Grundlage der amixon® Systeme. Produktberührte Bauteile sind fugenarm oder fugenfrei ausgeführt. Mischraum und Mischwerk werden hochwertig verschweißt und verschliffen.
Das Mischwerk ist ausschließlich oberhalb des Mischraums gelagert. Eine untere Wellendurchführung entfällt. Dadurch wird eine besonders kritische potenzielle Kontaminationsstelle vermieden.
Große Clever-Cut®-Inspektionstüren ermöglichen einen guten Zugang zu den produktberührten Flächen. Die totraumarme OmgaSeal®-Dichtung unterstützt eine dauerhaft hygienische Abdichtung. Auch Auslauforgane und Übergänge werden reinigungsgerecht gestaltet.
Je nach Anwendung können integrierte Waschlanzen und vollautomatische Nassreinigungssysteme eingesetzt werden. Dadurch lassen sich Trocken- und Nassreinigung klar definieren, reproduzierbar durchführen und dokumentieren. Ausführungen nach EHEDG-Richtlinien, FDA-Vorgaben und 3-A Sanitary Standards sind projektspezifisch möglich.
Absicherung durch Versuche im amixon® Technikum
Vor einer Investition kann amixon® das geeignete Misch- und Behälterkonzept im Technikum in Paderborn untersuchen. Dort stehen 35 Testanlagen in unterschiedlichen Baugrößen zur Verfügung. Weitere Technika befinden sich in Japan, Indien, Thailand, China, Südkorea und den USA.
Die Versuche werden mit dem Originalprodukt durchgeführt. Dabei können reale Füllgrade, Chargengrößen sowie vorgesehene Temperatur- und Druckbedingungen berücksichtigt werden. Untersucht werden unter anderem Mischqualität, Produktschonung, Energieeintrag, Reinigbarkeit und Reproduzierbarkeit.
Die Ergebnisse werden gemeinsam mit den amixon® Experten ausgewertet und dokumentiert. So entsteht eine belastbare technische und wirtschaftliche Entscheidungsgrundlage für die Auswahl zwischen Normfass-, IBC- und Mixtainer®-Konzepten.