Jak szybko można przeprowadzić zmiany produktu w mieszalniku kontenerowym o konstrukcji bez stref martwych?
Ważna uwaga wstępna: podczas fazy dokowania lub wjazdu mieszadła oraz oddokowywania lub wyjazdu mieszadła cały przekrój kontenera jest otwarty. Dzięki temu do otoczenia może być emitowana stosunkowo duża ilość pyłu. W zamian obsługa przebiega jednak stosunkowo szybko.
Z reguły zmiany produktu w mieszalnikach kontenerowych o konstrukcji bez stref martwych można przeprowadzić w ciągu kilku minut. Zależnie od stopnia automatyzacji i wymagań procesowych czasy zmiany wynoszą typowo poniżej pięciu minut dla samej wymiany kontenera i około 5 do 15 minut dla pełnej zmiany produktu, wraz z dokowaniem, czyszczeniem mieszadła i dokumentacją.
Dzięki połączeniu zasady mieszania kontenerowego i wykonania bez stref martwych, zgodnego z zasadami higieny, zmiana produktu sprowadza się zasadniczo do wymiany kontenera oraz krótkiego czyszczenia komponentów mających kontakt z produktem. W porównaniu z konwencjonalnymi, stacjonarnymi systemami mieszania czasy przestoju związane z czyszczeniem mogą dzięki temu zostać wyraźnie skrócone.
Dlaczego czasy zmiany są tak krótkie?
Kontener przejmuje jednocześnie funkcję zbiornika mieszającego, transportowego i magazynowego. Produkt pozostaje w tym samym pojemniku, dzięki czemu nie są potrzebne czasochłonne procesy przesypywania, a urządzenie podstawowe z reguły nie musi być czyszczone. Zmiana produktu odbywa się więc głównie przez zadokowanie przygotowanego, nowego kontenera.
Przy konstrukcji bez stref martwych powierzchnie głowicy mieszającej i narzędzi mające kontakt z produktem są wykonane tak, że osadzanie pozostałości produktu jest prawie niemożliwe. Gładkie powierzchnie, zoptymalizowane promienie i higieniczne uszczelnienia wspierają szybkie i powtarzalne czyszczenie. Dzięki temu zmniejsza się także ryzyko zanieczyszczeń krzyżowych między poszczególnymi wsadami.
Typowe udziały czasowe zależnie od wielkości kontenera:
- Wymiana kontenera i dokowanie: zwykle 1 do 6 minut.
- Pełny proces przezbrojenia: typowo 5 do 20 minut.
- Czyszczenie lub wymiana mieszadła: 5 do 10 minut.
- Przełączenie receptury i dokumentacja: 5 do 15 minut.
Zalety w porównaniu ze stacjonarnymi systemami mieszania
W porównaniu z na stałe zainstalowanymi mieszalnikami odpadają długie czasy czyszczenia zbiornika mieszającego. Dzięki temu rośnie dostępność instalacji i całkowita efektywność wyposażenia (OEE), a jednocześnie także mniejsze wsady i częste zmiany receptur dają się realizować opłacalnie. Jest to szczególnie korzystne w branżach o dużej różnorodności produktów i surowych wymaganiach dotyczących higieny i ochrony przed zanieczyszczeniami.
Warunki minimalnych czasów zmiany
Dla szczególnie krótkich zmian produktu ważne są znormalizowane systemy dokowania, zautomatyzowane urządzenia centrujące i ryglujące oraz higienicznie wykonane narzędzia szybkiej wymiany. Dodatkowo systemy identyfikacji wspomagane kodem kreskowym ułatwiają przypisanie receptury i dokumentację. Dzięki temu zmiany produktu można przeprowadzać efektywnie, bezpiecznie i powtarzalnie.
Mieszalnik kontenerowy amixon®: mieszanie bezpośrednio w pojemniku – bez przesypywania
Zasada działania
W systemie COM sam kontener na materiał sypki służy jako komora mieszania. Mieszadło wstęgowe SinConvex®-MultiPlane® jest wprowadzane od góry w produkt, kontener jest następnie zamykany gazoszczelnie, a mieszanie odbywa się bezpośrednio w pojemniku. Po zakończeniu mieszania narzędzie w trybie odwrotnym kontrolowanie wyjeżdża z produktu, a kontener z gotowym materiałem mieszanym jest wyjmowany. Zgodnie z wymiarami wykonane Mixtainer® są przy tym standardowym zbiornikiem; na życzenie amixon® realizuje takie instalacje również na bazie standardowych IBC. Kontener pełni tym samym równocześnie funkcję zbiornika dozującego, mieszającego, transportowego i zasilającego dla kolejnych etapów procesu, takich jak napełnianie, ekstruzja lub przygotowanie cieczy.
Obok systemu COM istnieje także elegancki system AM, który pracuje ze standardowymi kontenerami dostępnymi w handlu i jest przy tym wykonany wyjątkowo niskopyłowo. Łączy on zalety mieszania kontenerowego z wyjątkowo czystą, bezpieczną dla procesu obsługą.
Mieszanie precyzyjne zamiast zataczania
Inaczej niż mieszalniki zataczające lub rotacyjne, COM pracuje z dynamicznie poruszanym, kontrolującym całą przestrzeń mieszadłem. Dzięki temu można technicznie idealnie homogenizować także proporcje składników do 1:100.000, nawet przy różnych gęstościach nasypowych, wielkościach cząstek lub przy dodawaniu składników ciekłych czy wilgotnych. Trójwymiarowy pełny przepływ produktu – na obwodzie w górę, centralnie w dół – zapewnia wysokie jakości mieszania już przy niskim stopniu napełnienia. Opcjonalnie można załączyć rotor tnący do deaglomeracji, zwłaszcza przy jednoczesnym dodawaniu cieczy w strefie działania rotora. Komora mieszania jest zaprojektowana dla strefy ATEX 20.
Produkcja rozdzielona
Obie konstrukcje amixon® są zaprojektowane do elastycznej produkcji na zlecenie i produkcji jednostkowej. Odważanie, mieszanie i napełnianie odbywają się rozdzielone, w oddzielnych obszarach; podczas gdy w jednym obszarze trwa przezbrojenie lub czyszczenie, w drugim produkcja może toczyć się dalej. Do automatycznego czyszczenia na mokro i suszenia mieszadła można zadokować Washtainer®. Wielkości konstrukcyjne sięgają od 100 do 4.000 litrów wielkości wsadu; na życzenie wykonanie jest zgodne z EHEDG, FDA i 3-A.
Projektowanie i integracja
Logistyka kontenerów, obsługa pokrywy i peryferia są projektowane specyficznie dla danego projektu, dzięki czemu każda instalacja powstaje jako egzemplarz jednostkowy według URS. Parametry mieszania i czyszczenia dla poszczególnych receptur są weryfikowane w centrum prób amixon®. Dzięki temu zapewnia się, że instalacja jest dokładnie dopasowana do produktu, procesu i wymagań higienicznych.
Projektowanie higieniczne jako podstawa konstrukcyjna
Wszystkie wymienione właściwości opierają się na projektowaniu higienicznym amixon®. Komora mieszania i mieszadło są spawane i szlifowane bez szczelin, mieszadło jest łożyskowane tylko od góry, dzięki czemu odpada krytyczny dla zanieczyszczeń dolny przepust wału. Duże drzwi inspekcyjne Clever-Cut® z trwale pozbawionym stref martwych uszczelnieniem OmgaSeal® zapewniają dobry dostęp do wszystkich powierzchni mających kontakt z produktem. Pozbawione stref martwych organy wylotowe i zintegrowane lance myjące – na życzenie z w pełni automatycznym czyszczeniem na mokro – umożliwiają walidowalne czyszczenie na sucho i na mokro, według wytycznych EHEDG, wytycznych higienicznych FDA i 3-A Sanitary Standards.