Welche Vorteile bietet ein Einwellenmischer mit Normfass für flexible Entwicklungs- und Pilotchargen?
Ein Einwellenmischer mit Normfass ist eine praxisgerechte Lösung für Labor, Entwicklungs- und Pilotanwendungen, bei denen häufige Rezepturwechsel, variable Chargengrößen und hohe Anforderungen an Hygiene, Dokumentation und Skalierbarkeit bestehen. Er verbindet einen flexiblen Mischbehälter mit einem klar abgegrenzten Chargenhandling und eignet sich deshalb besonders für wechselnde Produktentwicklungen.
Hohe Flexibilität und kurze Rüstzeiten
Das Normfass dient als austauschbarer Mischbehälter, sodass für unterschiedliche Rezepturen jeweils ein separates Fass eingesetzt werden kann. Aufwendige Umfüllvorgänge vor und nach dem Mischprozess entfallen weitgehend, weil das Produkt im Fass verbleibt und nicht zwischen mehreren Behältern transferiert werden muss.
Produktwechsel erfolgen damit im Wesentlichen durch den Austausch des Fasses. Das reduziert Rüst- und Stillstandzeiten deutlich und erleichtert häufige Rezepturwechsel im Entwicklungs- und Pilotmaßstab.
Minimierung von Kreuzkontamination und Produktverlusten
Die produktberührten Flächen am Mischer beschränken sich im Wesentlichen auf das Mischwerkzeug und die Wellenabdichtung, während das Mischgut im Fass bleibt. Durch die klare Trennung der Chargen sinkt das Risiko von Kreuzkontaminationen, und Verluste durch Restmengen im Mischraum werden reduziert.
Das ist besonders vorteilhaft bei hochwertigen Wirkstoffen, teuren Rohstoffen und kleinteiligen Entwicklungschargen, bei denen Produktverluste wirtschaftlich besonders ins Gewicht fallen.
Skalierbarkeit und belastbare Prozessdaten
Ein Einwellenmischer mit Normfass kann auch bei variierenden Füllgraden in einem breiten Bereich eingesetzt werden. Dadurch lassen sich Versuchsreihen mit unterschiedlichen Chargengrößen im selben Apparat durchführen und Prozessdaten vergleichbar ermitteln.
Wichtige Größen wie Mischzeit, Umfangsgeschwindigkeit und spezifischer Energieeintrag können im Pilotmaßstab bestimmt und auf größere Anlagen übertragen werden. Das erleichtert die Prozessvalidierung und liefert reproduzierbare Daten zur Homogenität und Produktbeanspruchung.
Technische Mischcharakteristika und Produktvielfalt
Geeignete Mischwerkzeuge erzeugen eine dreidimensionale Strömung mit Aufwärtsbewegung an der Peripherie und schwerkraftbedingter Abwärtsbewegung im Zentrum. Dadurch entsteht eine intensive Umwälzung, die auch bei Komponenten mit unterschiedlicher Schüttdichte, Korngröße oder Fließfähigkeit eine gute Homogenität ermöglicht.
Die Systeme sind für trockene, feuchte und teilweise auch suspendierte Güter geeignet. Über die Mischintensität kann sowohl schonend homogenisiert als auch gezielt stärker eingemischt oder desagglomeriert werden. Die Einmischung kleiner Flüssigkeitsmengen in Pulverbetten ist ebenfalls möglich, sofern die Prozessführung darauf ausgelegt ist.
Hygiene, GMP und Containment
Der reduzierte produktberührte Umfang am Mischer erleichtert Reinigungskonzepte und verkürzt Reinigungszyklen. Der Einsatz verschlossener Normfässer unterstützt Containment-Lösungen, reduziert Staubemissionen und verbessert den Bedienerschutz.
In regulierten Branchen wie Pharmazie, Feinchemie oder Lebensmittelindustrie bietet das Fasskonzept eine klare Chargenzuordnung. Das erleichtert Dokumentation, Probenahme und Freigabeprozesse im GMP-Umfeld.
Einfache Logistik und Infrastruktur
Normfässer sind logistisch etabliert und lassen sich mit Standardhilfsmitteln wie Handhubwagen, Fassheber oder Rollrahmen sicher transportieren und lagern. Für den Betrieb werden meist nur eine kompakte Mischstation, geeignete Flurförderzeuge und eine Waage benötigt, während aufwendige Förder- und Entleerungssysteme oft entbehrlich sind.
Die Steuerung erfolgt in der Regel über SPS-basierte Systeme, die eine lückenlose Erfassung und Dokumentation der Prozessdaten für Entwicklungs- und Pilotchargen ermöglichen.
Wirtschaftlichkeit und modulare Erweiterbarkeit
Da nicht die gesamte Anlage für jede neue Rezeptur aufwendig umgerüstet werden muss, sinken Reinigungsaufwand, Wasser- und Reinigungsmittelverbrauch sowie der Personalbedarf. Geringere Produktverluste und effiziente Abläufe verbessern die Wirtschaftlichkeit insbesondere bei kleinen und mittelgroßen Chargen.
Über modulare Zusatzeinrichtungen können zusätzliche Prozessschritte wie Granulieren, Befeuchten oder Trocknen im selben Grundsystem realisiert werden. Das ist vor allem in frühen Entwicklungsphasen mit wechselnden Prozessanforderungen ein wesentlicher Vorteil.
Der amixon® Einwellenmischer EM für flexible Entwicklungs- und Pilotchargen im Normfass
Der amixon® Einwellenmischer EM ist für Kleinproduktionsaufträge, die Herstellung von Vormischungen sowie Just-in-time-Mischaufträge und Produktentwicklungen konzipiert. Der EM befüllt und entleert sich mithilfe von Norm-Deckelfässern selbsttätig und staubfrei.
Das Schraubenbandmischwerk fördert die Güter in der Peripherie aufwärts und lässt sie im Zentrum abwärts fließen. Der Mischraum wird dabei zum Befüllen und Entleeren geschwenkt und kann bis zu 25° geneigt werden. Durch die Querverströmung im geneigten Mischraum entstehen ideale Mischeffekte für nahezu alle trockenen, feuchten und suspendierten Feststoffe.
Der Einwellenmischer arbeitet selbsttätig beim Befüllen und Entleeren, was den Prozess besonders effizient und flexibel macht. Das Mischgut wird im Fass ideal homogen vermischt, das Fass anschließend gasdicht verschlossen, und die Operationen erfolgen ohne körperliche Kraftanstrengung und staubfrei.
Minimale Infrastruktur, volle Prozessfähigkeit
Als Infrastruktur genügen Handhubwagen, Waage und Normfässer. Der EM fügt sich ohne aufwendige Fördertechnik in Entwicklungslabore und flexible Produktionsräume ein und ist dennoch voll prozessfähig.
Die Mischintensität ist einstellbar von sanft und schonend bis scherend und desagglomerierend, auf Wunsch mit Schneidrotor oder HighShearBlades. Mikrofeine Flüssigstoffeinmischung, ein frei wählbarer Füllgrad von 10 bis 100 Prozent sowie ein für ATEX-Zone 20 konzipierter Mischraum gehören ebenso dazu wie optionaler Doppelmantel zum Temperieren und Vakuumtrocknen. Mischprogramme sind per SPS hinterlegbar, eine ERP-Einbindung und Barcode-Echtzeitdokumentation sind möglich, sodass Entwicklungschargen von Anfang an GMP-gerecht dokumentiert werden.
Baugrößen und Übergang zur Produktion
Der EM ist in Baugrößen von 5 bis 200 Litern verfügbar, wobei die Typbezeichnung der maximalen Chargengröße entspricht. Bereits bei geringem Füllgrad sind höchste Mischgüten erzielbar, sodass Rezepturen mit kleinen Materialmengen entwickelt werden können.
Da das Mischprinzip dem der großen amixon® Vertikalmischer entspricht, sind die im EM entwickelten Rezepturen und Parameter die direkte Vorstufe für das Scale-up. Auf Wunsch wird dieser Übergang durch Versuche im amixon® Technikum mit 35 Testanlagen begleitet.
Baugrößen ohne Kompromisse
Das amixon® Raster deckt jede Zielgröße ab. Vertikal- und Konusmischer wie VM, HM, Kugelmischer und AM sowie die Mischtrockner-Reaktoren VMT und AMT sind auf Wunsch in 100-Liter-Schritten von 100 bis 50.000 Liter verfügbar, der Gyraton® GM reicht von 10 bis etwa 100 m³ in 1-m³-Schritten, dazu kommen EM mit 5 bis 200 Litern als Normfasssystem und COM mit 100 bis 4.000 Litern als Container-Mischer.
Innerhalb jedes Mischers ist der Füllgrad von etwa 10 bis 100 Prozent frei wählbar. Die Mischgüte bleibt dabei die technisch ideale Zufallsmischung, und selbst Chargenspannen über eine Dekade können mit demselben Apparat gefahren werden.
Fertigung in Paderborn als Qualitätsfundament
amixon® entwickelt und fertigt ausschließlich im Werk Paderborn mit hoher Fertigungstiefe und allen Komponenten aus Deutschland. Als zertifizierter Schweißfachbetrieb mit europäischen, japanischen und amerikanischen Qualifikationen konstruiert amixon® jeden Apparat als Unikat auf Basis der URS des Betreibers, und die Qualitätskontrolle bleibt lückenlos im eigenen Haus.
Diese Fertigungshoheit sichert zugleich die langfristige Versorgung, da jedes Bauteil auch Jahrzehnte später reproduzierbar nachfertigbar ist.