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Kontaminationsfreies Abfüllen

04/2011 April

Automatisch an- und sauber abgedockt

In flexiblen Produktionsanlagen ist es wichtig, dass Produkte nicht von vorangegangen Produkten und Rohstoffen kontaminiert werden. Dafür müssen alle Anlagenteile sicher schließen und im weiteren Prozess leicht
gereinigt werden können. Das gilt auch für An- und Abdocksysteme von Fässern und Containern beim Abfüllprozess.

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Überall wo innerhalb einer Produktionsanlage für Feststoffmischungen flexibel von einer Rezeptur auf eine andere umgestellt werden muss, wo verschiedenste Rohstoffe innerhalb einer Produktionsanlage gelagert werden und immer für die Produktion direkt zur Verfügung stehen müssen, ist es notwendig, dass die nicht an der aktuellen Rezeptur beteiligten Rohstoffe hermetisch vom aktuellen Sammelcontainer der aktiven Rezeptur ferngehalten werden. Klassisch wird diese Aufgabe durch getrennte Produktionswege gelöst. Dazu müssen Produktgruppen gebildet werden, die untereinander „verträglich“ sind. Bei Farben sind dies Helligkeitswerte, Farbtöne oder chemische Eigenschaften. Bei Lebensmittel können das Geschmacksrichtungen, Farbwerte oder religiös-kulturelle Produktionsrichtlinien sein. Bei Einsatz des CleanDocks ist sichergestellt, dass keine Rezeptur durch herabfallende Produktreste von nicht beteiligten Rohstoffen verschmutzt wird. Ebenso ist es ausgeschlossen, dass Feststoffaerosole mit geringer Sinkgeschwindigkeit nach der Dosierung in den Sammelbehälter aus der Befüllöffnung als Nebel oder Staub austreten. Durch das System ist in jedem Schaltzustand die Dosier- und Andockstelle nach außen hin verschlossen. Die jeweils nach außen zeigenden Randflächen bleiben konstruktionsbedingt sauber.

Befüllen von Batchtainern, Fässern und Containern

Das System besteht jeweils aus Aktiv- und Passivteil. Das Aktivteil ist ortsfest montiert und mit den notwendigen Medien vorsorgt. Das Passivteil besitzt keine eigenen Aktuatoren, es wird vom jeweiligen Partner (Aktivteil) gesteuert. Behälter wie Batchtainer, Fässer oder Container, die auf einer Waage stehen, werden unter der vorgegebenen Dosierstelle positioniert. Dann heben die Greifer des Aktivteiles die Koppelplatte des Passivteiles an und zentrieren sie. Sobald in den Behälter eingewogen werden soll, wird die Waage tariert. Danach öffnet das Kopplungssystem den Durchgang und das Produkt wird in den Behälter dosiert. Die Umschaltung von Grob- auf Feinstrom durch das Reduzieren der Drehzahl am Antriebsmotor des Dosierorgans ermöglicht ein genaues Dosieren und Wiegen. Bei Erreichen des vorgegebenen Sollgewichtes wird der Vorgang beendet und der Durchgang wieder geschlossen. Nach dem Absetzen der Koppelplatte auf dem Passivteil, ist der mobile Behälter abgedockt und kann eine weitere Dosierstelle anfahren. Das System kann entweder an Ort und Stelle durch Öffnen der Schnellverschlüsse und entsprechende Handhabungshilfen schnell gereinigt und inspiziert werden oder es kann optional aus der Linie herausgefahren werden, so dass die Produktion nicht gestoppt werden muss. Zum Eindosieren einer Rohstoffkomponente in den Schüttgutcontainer wird zunächst der Container unter dem Aktivteil der Dosierstelle positioniert. In diesem Zustand sind sowohl die Dosierstelle durch das Aktivteil als auch der Container durch das Passivteil verschlossen. Durch Greifer wird das Passivteil zum Aktivteil herangeholt; die Kontaktflächen der beiden Kegelhälften werden zur Deckung gebracht. In dieser Situation wird die wägetechnisch entkoppelte Verbindung zwischen Aktivteil und Container hergestellt. Danach wird der Kegelverschluss geöffnet, die Dosierung kann gestartet werden. Nach Erreichen des Sollgewichts bzw. nach Erreichen des gewünschten Füllstands stoppt die Dosierung. Nach Unterbrechung des Produktstroms schließt der Verschlusskegel die Dosierstelle, das Passivteil wird auf dem Container abgelegt. Bei der Trennung der Kontaktflächen wird der Transportcontainer wieder verschlossen, so dass keine Feststoffnebel aus dem Sammelgefäß austreten können.

Reinigung an Ort und Stelle

Die Reinigung des Aktivteils kann direkt an der Montagestelle durchgeführt werden. Als Alternative wird eine spezielle Halterung angeboten, die es erlaubt das jeweilige System außerhalb der Produktionsanlage zu warten. Dadurch entfallen Stillstandszeiten, die durch Wartung und Reinigung entstehen. Durch Schnellspanner am Gehäuse und pneumatisch betätigte Hilfsmittel wird das Kopplungssystem geöffnet und so ist es für das Wartungspersonal frei zugänglich. Die Reinigung des Passivteils erfolgt nach Öffnen eines Spannrings am Container. Die elastische Verbindung, die sowohl als Waagenkompensator als auch als Be- und Entlüftungsfilter dient, wird über Schnappringe demontiert und montiert. Für Inspektions- und Reinigungszwecke kann das Aktivteil an Schnellverschlüssen geöffnet und unter Zuhilfenahme eines Federzug-Balancers aufgeklappt werden. Gehäuse, Aktivkegel und Produkteinlaufstutzen sind nun gut zugänglich und können problem- los gereinigt werden. Der Kompensator am Passivteil lässt sich zur Reinigung leicht aus- und einbauen und kann, falls erforderlich, auch gewaschen werden.

Genaues Dosieren und Wiegen

Das Aktivteil Typ CD 300 E mit einem Einlaufstutzen ist für die staubdichte Andockung eines Dosierorgans vorgesehen. Am Typ CD 300 D können zwei Dosierorgane staubdicht angedockt werden und mit der Ausführung CD 300 ET kann ein druckloser Behälter (z. B. Einfülltrichter) an einen mobilen Container angedockt werden. Außerdem dient das Aktivteil hier als Verschlussorgan für den Behälter. An den Aktivteilen stehen elektrische Energie, Druckluft und Va-kuum zur Verfügung. Das Passivteil wird mit einem Spannring am Einlauf des mobilen Behälters (z. B. Batchtainer, Fass, Container), der auf einer Waage stehen kann, befestigt. Der Passivkegel verschließt diesen staubdicht, solange der Behälter nicht an einer Dosierstelle angedockt ist. Während der Andockung werden Passiv- und Aktivteil zentriert und angedockt. Anschließend werden beide Verschlussteile gemeinsam geöffnet. Der Kompensator, der am Passivteil befestigt ist, dient hierbei als flexibles Verbindungselement für die An- und Abdockbewegung sowie der Be- und Entlüftung. Über eine Entkopplungseinrichtung am Passivteil werden Kraftnebenschlüsse auf die Waage verhindert und so exakte Dosier- und Wiegeergebnisse erreicht.

NEUE TECHNOLOGIEN
Sauber Dosieren in flexiblen Anlagen
Das CleanDock dient zum An- und Abdocken mobiler Behältnisse wie Container, Fässer oder Big-Bags an ortsfeste Dosierorgane. Es wird eine staubdichte Verbindung zwischen Behältnis und Dosier-
organ hergestellt. Im abgedockten Zustand sind sowohl das Dosierorgan als auch der mobile Behälter so verschlossen, dass kein Schüttgut in die Atmosphäre entweichen kann. Im angedockten Zustand ist der auf einer Waage stehende Behälter so ent-
koppelt, dass keine Beeinflussung der Waage durch mechanisch verursachte Kräfte stattfindet. Durch die Konstruktion wird
eine Kreuzkontamination von Produkten zwischen den Dosierstellen ausgeschlossen. Eine Definition von Zonen gemäß
ATEX ist konstruktionsbedingt nicht notwendig.

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