Wie schnell lassen sich Produktwechsel in einem Containermischer mit totraumfreier Konstruktion realisieren?
Wichtige Vorbemerkung: Während der Phasen des Andockens bzw. der Einfahrt des Mischwerkzeugs sowie des Abdockens bzw. der Herausfahrt des Mischwerkzeugs ist der gesamte Querschnitt des Containers offen. Dadurch kann relativ viel Staub in die Umgebung emittiert werden. Im Gegenzug verläuft das Handling jedoch vergleichsweise schnell.
In der Regel lassen sich Produktwechsel in Containermischern mit totraumfreier Konstruktion innerhalb weniger Minuten durchführen. Je nach Automatisierungsgrad und Prozessanforderung liegen die Wechselzeiten typischerweise bei unter fünf Minuten für den reinen Containertausch und bei etwa 5 bis 15 Minuten für den vollständigen Produktwechsel inklusive Andocken, Reinigung des Mischwerkzeugs und Dokumentation.
Durch die Kombination aus Containermischprinzip und totraumfreier, hygienegerechter Ausführung reduziert sich der Produktwechsel im Wesentlichen auf den Tausch des Containers sowie eine kurze Reinigung der produktberührten Komponenten. Im Vergleich zu konventionellen, stationären Mischsystemen können die reinigungsbedingten Stillstandzeiten dadurch deutlich verkürzt werden.
Warum sind die Wechselzeiten so kurz?
Der Container übernimmt gleichzeitig die Funktion als Misch-, Transport- und Lagerbehälter. Das Produkt verbleibt im selben Behälter, sodass keine zeitintensiven Umfüllvorgänge erforderlich sind und das Grundgerät in der Regel nicht gereinigt werden muss. Der Produktwechsel erfolgt somit hauptsächlich durch das Andocken eines vorbereiteten, neuen Containers.
Bei einer totraumfreien Konstruktion sind die produktberührten Flächen des Mischkopfs und der Werkzeuge so ausgeführt, dass sich kaum Produktreste ablagern können. Glatte Oberflächen, optimierte Radien und hygienegerechte Dichtungen unterstützen eine schnelle und reproduzierbare Reinigung. Dadurch wird auch das Risiko von Kreuzkontaminationen zwischen einzelnen Chargen verringert.
Typische Zeitanteile je nach Containergröße:
- Containertausch und Andocken: meist 1 bis 6 Minuten.
- Vollständiger Rüstvorgang: typischerweise 5 bis 20 Minuten.
- Reinigung oder Wechsel des Mischwerkzeugs: 5 bis 10 Minuten.
- Rezepturumschaltung und Dokumentation: 5 bis 15 Minuten.
Vorteile gegenüber stationären Mischsystemen
Im Vergleich zu fest installierten Mischern entfallen die langen Reinigungszeiten des Mischbehälters. Dadurch steigt die Anlagenverfügbarkeit und die Overall Equipment Effectiveness (OEE), während sich auch kleinere Chargen und häufige Rezepturwechsel wirtschaftlich umsetzen lassen. Dies ist besonders vorteilhaft in Branchen mit hoher Produktvielfalt und strengen Anforderungen an Hygiene und Kontaminationsschutz.
Voraussetzungen für minimale Wechselzeiten
Für besonders kurze Produktwechsel sind standardisierte Andocksysteme, automatisierte Zentrier- und Verriegelungseinrichtungen sowie hygienegerecht ausgeführte Schnellwechselwerkzeuge wichtig. Zusätzlich erleichtern Barcode-gestützte Identifikationssysteme die Rezepturzuordnung und Dokumentation. So lassen sich Produktwechsel effizient, sicher und reproduzierbar durchführen.
amixon® Containermischer: Mischen direkt im Behälter – ohne Umfüllen
Das Prinzip
Beim COM-System dient der Schüttgutcontainer selbst als Mischraum. Das SinConvex®-MultiPlane®-Schraubenbandmischwerk wird von oben in das Produkt eingeführt, der Container wird anschließend gasdicht verschlossen, und das Mischen erfolgt direkt im Behälter. Nach dem Mischvorgang fährt das Werkzeug im Reversierbetrieb kontrolliert wieder aus dem Produkt heraus, und der Container mit dem fertigen Mischgut wird entnommen. Maßgetreu gefertigte Mixtainer® sind dabei das Standardgefäß; auf Wunsch realisiert amixon® solche Anlagen auch auf Basis von Standard-IBCs. Der Container fungiert damit zugleich als Dosier-, Misch-, Transport- und Vorlagegefäß für nachfolgende Prozessschritte wie Abfüllung, Extrusion oder Flüssigstoffaufbereitung.
Neben dem COM-System gibt es auch das elegante AM-System, das mit handelsüblichen Containern arbeitet und dabei extrem staubarm ausgeführt ist. Es verbindet die Vorteile des Containermischens mit einem besonders sauberen, prozesssicheren Handling.
Präzisionsmischen statt Taumeln
Anders als Taumel- oder Rotationsmischer arbeitet das COM mit einem dynamisch bewegten, raumkontrollierenden Mischwerkzeug. Dadurch lassen sich auch Komponentenverhältnisse bis 1:100.000 technisch ideal homogenisieren, selbst bei unterschiedlichen Schüttdichten, Partikelgrößen oder bei der Zugabe flüssiger beziehungsweise feuchter Komponenten. Die dreidimensionale Totalverströmung – peripher aufwärts, zentral abwärts – sorgt bereits bei geringem Füllgrad für hohe Mischgüten. Optional kann ein Schneidrotor zum Desagglomerieren zugeschaltet werden, insbesondere bei gleichzeitiger Flüssigkeitszugabe im Wirkbereich des Rotors. Der Mischraum ist für ATEX-Zone 20 ausgelegt.
Entkoppelte Produktion
Beide amixon®-Bauarten sind für die flexible Auftrags- und Einzelfertigung konzipiert. Einwiegen, Mischen und Abfüllen finden entkoppelt in getrennten Bereichen statt; während in einem Bereich gerüstet oder gereinigt wird, kann in einem anderen bereits weiterproduziert werden. Für die automatische Nassreinigung und Trocknung des Mischwerkzeugs kann ein Washtainer® angedockt werden. Die Baugrößen reichen von 100 bis 4.000 Litern Chargengröße; auf Wunsch ist die Ausführung EHEDG-, FDA- und 3-A-konform.
Auslegung und Integration
Behälterlogistik, Deckelhandling und Peripherie werden projektspezifisch ausgelegt, sodass jede Anlage als Unikat nach URS entsteht. Die Misch- und Reinigungsparameter für die jeweiligen Rezepturen werden im amixon® Technikum verifiziert. So wird sichergestellt, dass die Anlage exakt auf Produkt, Prozess und Hygieneanforderungen abgestimmt ist.
Hygienic Design als konstruktive Basis
Alle genannten Eigenschaften beruhen auf dem amixon® Hygienic Design. Mischraum und Mischwerk sind fugenfrei verschweißt und verschliffen, das Mischwerk ist nur oben gelagert, sodass die kontaminationskritische untere Wellendurchführung entfällt. Große Clever-Cut®-Inspektionstüren mit dauerhaft totraumfreier OmgaSeal®-Dichtung machen alle produktberührten Flächen gut zugänglich. Totraumfreie Auslauforgane und integrierte Waschlanzen – auf Wunsch mit vollautomatischer Nassreinigung – machen Trocken- wie Nassreinigung validierbar, nach EHEDG-Richtlinien, FDA-Hygienerichtlinien und 3-A Sanitary Standards.