Czy istnieją dobre praktyki integracji mieszalników jednowałowych z uchwytem na beczkę lub IBC w istniejących pomieszczeniach produkcyjnych?
Tak. Integracja mieszalników jednowałowych z uchwytem na beczkę lub IBC powinna odbywać się w sposób strukturalny. Należy przy tym konsekwentnie uwzględniać aspekty budowlane, bezpieczeństwa technicznego, procesowe, ergonomiczne i higieniczne.
Analiza pomieszczenia i układu
Wysokość pomieszczenia musi pewnie pokrywać wysokość konstrukcyjną oraz wszystkie ruchy podnoszenia i obrotu. Przy zastosowaniach IBC wymagane jest typowo od 3.500 do 5.000 mm. W planowaniu 3D należy uwzględnić także obszary obrotu i przejazdu.
Nośność podłoża musi przejmować obciążenia statyczne i dynamiczne. Należą do nich mieszalnik, urządzenie podnoszące i napełnione opakowania (do około 1.500 kg). Należy uwzględnić obciążenia punktowe i drgania.
Drogi transportowe należy wymiarować wystarczająco. Typowo jest to co najmniej 1.200 mm przestrzeni roboczej. Analizy przepływu materiału pozwalają uniknąć wąskich gardeł i kolizji.
Przyłącza mediów i zasilania
Przyłącza energii i mediów powinny znajdować się blisko miejsca ustawienia. Zwyczajowe są prąd (400 V, 3-fazowy), sprężone powietrze (od 6 do 8 bar) oraz opcjonalnie gaz obojętny i środki czyszczące.
W obszarach ATEX kategorię urządzeń należy uzgodnić z podziałem na strefy. Uziemienie i odprowadzanie ładunków elektrostatycznych są standardem.
Ergonomia i obsługa
Należy unikać ręcznego podnoszenia. Odpowiednie są układy chwytające lub zintegrowane funkcje podnoszenia.
Panele operatorskie są pozycjonowane ergonomicznie. Znajdują się poza obszarem zagrożenia, ale dają bezpośredni wgląd w proces.
Linie widzenia na HMI, zatrzymanie awaryjne i obszary procesowe muszą pozostać wolne.
Koncepcja bezpieczeństwa
Obszary ruchome są zabezpieczane, na przykład ogrodzeniami ochronnymi, kurtynami świetlnymi lub skanerami laserowymi. Miejsca zgniatania i ścinania należy minimalizować konstrukcyjnie.
Mieszalnik jest integrowany z istniejącą koncepcją zatrzymania awaryjnego. Procesy ponownego rozruchu są jasno zdefiniowane.
Emisje na stykach są zmniejszane przez układy zamknięte. Typowe są układy dokujące z uszczelnieniami lub kapsułowane pokrywy. Przy substancjach krytycznych stosuje się odciągi lub układy podwójnych klap.
Ciągłe połączenia wyrównawcze zapobiegają ryzykom elektrostatycznym.
Integracja procesowa i automatyzacyjna
Mieszalnik jest logicznie wpisany w przepływ materiału, na przykład między przyjęciem towaru a dalszym przetwarzaniem.
Sterowanie odbywa się przez powszechne interfejsy przemysłowe. Definiowane są istotne punkty danych i stany.
Połączenie z nadrzędnymi systemami produkcyjnymi i sterującymi umożliwia zarządzanie recepturami, protokoły wsadów i identyfikowalność.
Higiena i czyszczenie
Decydujące jest projektowanie zgodne z zasadami higieny. Należą do tego powierzchnie ze stali nierdzewnej, niska chropowatość i minimalne strefy martwe.
Systemy CIP lub WIP są integrowane zależnie od wymagania. Należy zaplanować przyłącza mediów i odprowadzanie wody.
Demontaż bez narzędzi ułatwia czyszczenie i konserwację. Jasne procesy czyszczenia skracają czasy przezbrajania.
Modułowość i bezpieczeństwo na przyszłość
Wykonania mobilne lub modułowe zwiększają elastyczność.
Rezerwy pojemności dla mediów, sterowania i czujników ułatwiają późniejsze rozbudowy.
Planowanie cyfrowe z modelami 3D lub cyfrowymi bliźniakami zmniejsza ryzyka planowania i poprawia układ, ergonomię i przepływ materiału.
Koncepcje mieszania oparte na beczce i IBC: EM i COM
1. Mieszalnik jednowałowy EM – beczka znormalizowana jako naczynie procesowe
Mieszalnik jednowałowy EM wykorzystuje beczkę znormalizowaną bezpośrednio jako naczynie mieszalnicze i procesowe.
Jest zaprojektowany dla małych produkcji, rozwoju i wsadów just in time. amixon® oferuje wielkości od 5 do 200 l. Do napełniania i opróżniania beczka obraca się o więcej niż 180°. Podczas mieszania może być nachylona o maksymalnie 25°.
Poprzeczne przemieszczanie objętości w nachylonej komorze mieszania umożliwia wysokie jakości mieszania dla suchych, wilgotnych i zawieszonych ciał stałych. Jako infrastruktura wystarczają wózek paletowy, waga i beczki znormalizowane. amixon® EM da się zintegrować w istniejących pomieszczeniach produkcyjnych bez dodatkowej techniki transportu.
Intensywność mieszania jest nastawialna, opcjonalnie aż do zastosowania rotorów tnących (HighShearBlades). Możliwe jest mikrodrobne wmieszywanie cieczy. Stopień napełnienia leży między 10 a 100 %.
amixon® EM jest odpowiedni dla strefy ATEX 20. Dostępne są programy sterownika PLC z połączeniem ERP i dokumentacją w czasie rzeczywistym wspieraną kodami kreskowymi.
2. Mieszalnik kontenerowy COM – IBC jako komora mieszania
Konstrukcją COM amixon® oferuje kontenerowy system mieszania, w którym sam kontener służy jako zamknięta komora mieszania. Typowe wielkości wsadów leżą między 100 a 4.000 l.
Spiralne mieszadło SinConcave®/SinConvex®-MultiPlane® wchodzi od góry w zamknięty gazoszczelnie Mixtainer® lub standardowy IBC. Miesza z wysoką precyzją (proporcje składników do 1:100.000) i następnie wyjeżdża ruchem odwrotnym.
Ponieważ kontener pozostaje zamknięty, drzwi inspekcyjne nie są konieczne. Odważanie, mieszanie i napełnianie są rozdzielone przestrzennie. Możliwy do zadokowania Washtainer® umożliwia automatyczne czyszczenie mieszadła na mokro.
3. Koncepcje oparte na IBC przy małej wysokości konstrukcyjnej
Dla pomieszczeń produkcyjnych o ograniczonej wysokości amixon® oferuje dalsze rozwiązania mieszania oparte na IBC. Pracują one bezpyłowo i dają się integrować również przy ograniczonych warunkach przestrzennych.
Wspólne mocne strony
Wszystkie systemy amixon® wytwarzają technicznie idealną mieszaninę losową już przy niskim stopniu napełnienia.
Konstrukcja ma niewiele stref martwych i jest przyjazna czyszczeniu. Walidowalne metody czyszczenia według EHEDG, FDA i 3-A są opcjonalnie możliwe. Szybkie zmiany produktu czynią systemy mieszania amixon® szczególnie odpowiednimi dla mieszania na zlecenie i dla zakładów o często zmieniających się recepturach.
Dobór w centrum prób
amixon® ustala optymalne połączenie logistyki pojemników i systemu mieszania w centrum prób. Próby odbywają się z produktem oryginalnym i są dokumentowane. Wynikiem jest wiarygodna podstawa decyzji dla projektowania i inwestycji.
Projektowanie higieniczne jako podstawa
Projektowanie higieniczne jest konstrukcyjną podstawą wszystkich systemów amixon®. Mieszadła są spawane i szlifowane bez szczelin. Są łożyskowane wyłącznie od góry, dolny przepust wału jest zbędny.
Pozbawione stref martwych wyloty i zintegrowane systemy myjące umożliwiają walidowalne czyszczenie na sucho i na mokro zgodnie z EHEDG, FDA i 3-A.
Zabezpieczenie w centrum prób
Przed inwestycją następuje weryfikacja w centrum prób amixon®. W lokalizacji Paderborn dostępnych jest 35 instalacji próbnych, uzupełnionych o międzynarodowe lokalizacje centrów prób.
Próby odbywają się z produktem oryginalnym w realnych warunkach. Oceniane są jakość mieszania, łagodność wobec produktu, wprowadzanie energii, zdolność do czyszczenia i powtarzalność. Wszystkie wyniki są dokumentowane i dają bezpieczeństwo dla decyzji inwestycyjnej.