In quanto tempo si possono realizzare cambi di prodotto in un miscelatore a container con costruzione priva di spazi morti?
Premessa importante: durante le fasi dell'aggancio ovvero dell'ingresso dell'utensile di miscelazione nonché dello sgancio ovvero dell'uscita dell'utensile di miscelazione l'intera sezione del container è aperta. In tal modo può essere emessa nell'ambiente una quantità relativamente elevata di polvere. In compenso la movimentazione si svolge però in modo comparativamente rapido.
Di norma i cambi di prodotto nei miscelatori a container con costruzione priva di spazi morti si lasciano eseguire entro pochi minuti. A seconda del grado di automazione e dei requisiti di processo i tempi di cambio si collocano tipicamente al di sotto di cinque minuti per il semplice scambio del container e su circa 5 a 15 minuti per il cambio di prodotto completo, comprensivo di aggancio, pulizia dell'utensile di miscelazione e documentazione.
Grazie alla combinazione di principio di miscelazione a container ed esecuzione priva di spazi morti e conforme all'igiene, il cambio di prodotto si riduce essenzialmente allo scambio del container e a una breve pulizia dei componenti a contatto con il prodotto. Rispetto ai sistemi di miscelazione convenzionali e stazionari i tempi di fermo dovuti alla pulizia si possono così abbreviare notevolmente.
Perché i tempi di cambio sono così brevi?
Il container assume al tempo stesso la funzione di recipiente di miscelazione, di trasporto e di stoccaggio. Il prodotto resta nello stesso contenitore, cosicché non sono necessarie operazioni di travaso che richiedono tempo e l'apparecchio di base di norma non deve essere pulito. Il cambio di prodotto avviene quindi principalmente mediante l'aggancio di un container nuovo e già preparato.
Con una costruzione priva di spazi morti le superfici a contatto con il prodotto della testa di miscelazione e degli utensili sono realizzate in modo che i residui di prodotto possano depositarsi a stento. Superfici lisce, raggi ottimizzati e guarnizioni conformi all'igiene favoriscono una pulizia rapida e riproducibile. In tal modo si riduce anche il rischio di contaminazioni crociate tra i singoli lotti.
Quote di tempo tipiche a seconda della dimensione del container:
- Scambio del container e aggancio: per lo più da 1 a 6 minuti.
- Attrezzaggio completo: tipicamente da 5 a 20 minuti.
- Pulizia o cambio dell'utensile di miscelazione: da 5 a 10 minuti.
- Commutazione della ricetta e documentazione: da 5 a 15 minuti.
Vantaggi rispetto ai sistemi di miscelazione stazionari
Rispetto ai miscelatori installati in modo fisso vengono a mancare i lunghi tempi di pulizia del recipiente di miscelazione. In tal modo aumentano la disponibilità dell'impianto e l'Overall Equipment Effectiveness (OEE), mentre anche lotti più piccoli e frequenti cambi di ricetta si lasciano realizzare in modo economico. Questo è particolarmente vantaggioso nei settori con un'ampia varietà di prodotti e con requisiti severi di igiene e di protezione dalle contaminazioni.
Presupposti per tempi di cambio minimi
Per cambi di prodotto particolarmente brevi sono importanti sistemi di aggancio standardizzati, dispositivi automatizzati di centraggio e di bloccaggio nonché utensili a cambio rapido realizzati in modo conforme all'igiene. In aggiunta i sistemi di identificazione basati su codice a barre facilitano l'assegnazione della ricetta e la documentazione. Così i cambi di prodotto si lasciano eseguire in modo efficiente, sicuro e riproducibile.
Il miscelatore a container amixon®: miscelare direttamente nel contenitore – senza travasi
Il principio
Nel sistema COM il container per solidi sfusi funge esso stesso da camera di miscelazione. L'organo miscelante a nastro elicoidale SinConvex®-MultiPlane® viene introdotto dall'alto nel prodotto, il container viene quindi chiuso a tenuta di gas e la miscelazione avviene direttamente nel contenitore. Dopo il processo di miscelazione l'utensile esce di nuovo dal prodotto in modo controllato in marcia inversa, e il container con il materiale miscelato pronto viene prelevato. I Mixtainer® fabbricati a misura sono in ciò il recipiente standard; su richiesta amixon® realizza tali impianti anche sulla base di IBC standard. Il container funge così al tempo stesso da recipiente di dosaggio, di miscelazione, di trasporto e di alimentazione per le fasi di processo successive quali il confezionamento, l'estrusione o la preparazione delle sostanze liquide.
Oltre al sistema COM esiste anche l'elegante sistema AM, che lavora con container di tipo commerciale ed è realizzato in ciò con emissioni di polvere estremamente ridotte. Esso unisce i vantaggi della miscelazione a container a una movimentazione particolarmente pulita e sicura per il processo.
Miscelazione di precisione invece di oscillazione
A differenza dei miscelatori oscillanti o rotativi, il COM lavora con un utensile di miscelazione mosso dinamicamente, che controlla l'intero spazio. In tal modo si possono omogeneizzare in modo tecnicamente ideale anche rapporti tra componenti fino a 1:100.000, perfino con densità apparenti e dimensioni delle particelle diverse o con l'aggiunta di componenti liquidi ovvero umidi. Il flusso totale tridimensionale – verso l'alto in periferia, verso il basso al centro – assicura qualità di miscelazione elevate già con un grado di riempimento ridotto. Opzionalmente si può inserire un rotore di taglio per la disagglomerazione, in particolare in caso di aggiunta contemporanea di liquido nel campo d'azione del rotore. La camera di miscelazione è dimensionata per la zona ATEX 20.
Produzione disaccoppiata
Entrambe le forme costruttive amixon® sono concepite per una produzione flessibile su commessa e per esemplari singoli. Pesatura, miscelazione e confezionamento avvengono in modo disaccoppiato in zone separate; mentre in una zona si esegue l'attrezzaggio o la pulizia, in un'altra si può già continuare a produrre. Per la pulizia a umido automatica e l'essiccazione dell'utensile di miscelazione si può agganciare un Washtainer®. Le taglie vanno da 100 a 4.000 litri di dimensione del lotto; su richiesta l'esecuzione è conforme a EHEDG, FDA e 3-A.
Dimensionamento e integrazione
Logistica dei contenitori, movimentazione del coperchio e periferia vengono dimensionate in modo specifico per il progetto, cosicché ogni impianto nasce come pezzo unico secondo le URS. I parametri di miscelazione e di pulizia per le rispettive ricette vengono verificati nel centro prove amixon®. Così si assicura che l'impianto sia armonizzato esattamente con il prodotto, con il processo e con i requisiti igienici.
Hygienic design come base costruttiva
Tutte le proprietà citate si basano sull'hygienic design di amixon®. Camera di miscelazione e organo miscelante sono saldati e levigati senza fughe, l'organo miscelante è supportato solo in alto, così che il passaggio d'albero inferiore critico per la contaminazione viene eliminato. Grandi sportelli di ispezione Clever-Cut® con guarnizione OmgaSeal® permanentemente priva di spazi morti rendono ben accessibili tutte le superfici a contatto con il prodotto. Organi di scarico privi di spazi morti e lance di lavaggio integrate – su richiesta con pulizia a umido completamente automatica – rendono validabile sia la pulizia a secco sia quella a umido, secondo le direttive EHEDG, le direttive igieniche FDA e i 3-A Sanitary Standards.