Archiv für: Pharma

Was KNOLL Maschinenbau auf der interpack zeigen wird

Vom 12. bis 18. Mai 2011 findet in Düsseldorf die interpack statt, auf der auch KNOLL Maschinenbau ausstellen wird: In Halle 4, Stand 4E05. Sie sind herzlich eingeladen, unseren Messestand zu besuchen. Was aber haben die Pumpen von KNOLL eigentlich auf einer Fachmesse für Verpackungen zu suchen?

Die interpack ist längst nicht mehr nur eine Leitmesse für Fragen der Verpackung, sondern bietet mit ihrem weiten Fokus auf Verpackungs- sowie Prozesslösungen für Unternehmen aus den Bereichen Nahrungsmittel und Getränke, Pharma und Kosmetik (und weiteren Branchen) einen ganzheitlichen Blick wie fertige Produkte gefördert, dosiert und schließlich verpackt werden können.

KNOLL Maschinenbau wird hier erstmals die neue Doppelspindelpumpe DSP der Öffentlichkeit präsentieren. Daneben werden die Pumpen der MX-Reihe zu sehen sein, darunter als Besonderheit eine MX10 erstmalig mit Edelstahlantrieb. Natürlich werden auch alle wichtigen Sonderausführungen der MX gezeigt: Neben einer MX mit Doppelmantel zur Temperierung von Lebensmitteln werden die Rachentrichter-Version und die Tauch-Ausführung (zur Fassentleerung) ausgestellt.

Es kann sich also lohnen, bei KNOLL Maschinenbau in Halle 4 vorbeizuschauen. Wir freuen uns auf jeden Fall auf Ihren Besuch!

Pumpenreinigung Aussen und Innen

Pumpen müssen sich gut reinigen lassen. Meist wird dabei aber nur auf das Innere der Pumpe geachtet, während das Pumpengehäuse und der Antrieb weniger Beachtung finden. In der amerikanischen Lebensmittelindustrie kann man nun aber einen Wandel feststellen: Im Zuge der generell immer höher werdenden Anforderungen an die Hygiene bei Produktionsprozessen wird vermehrt darauf geachtet, dass sich Pumpen auch äußerlich sehr gut reinigen lassen.

Dazu wird beispielsweise die Forderung erhoben, dass die Pumpe keine lackierten Teile aufweisen darf, soll sie in der Produktion von Lebensmitteln zum Einsatz kommen. Sie muss sich äußerlich komplett mit Hochdruckreinigern abspritzen lassen. Das erfordert glatte Außenkonturen ohne Toträume, in denen sich keine Schmutznester bilden bzw. Reste von Reinigungsflüssigkeiten ablagern könnten. Außerdem müssten die atmosphärenseitigen Flächen der Pumpe korrosionsbeständig gegenüber aggressiven Reinigern sein.

KNOLL Maschinenbau kann diesen Anforderungen mit der MX Exzenterschneckenpumpe gerecht werden: Die MX wird dazu vollständig in Edelstahl gebaut, was auch für den Statormantel und den Antrieb gilt. Zudem wird in diesen Fällen auf Hauben (über dem Antrieb) verzichtet, da sich unter diesen regelmässig Schmutz sammelt und sie damit für hoch hygienische Arbeitsumgebungen ungeeignet sind. Als Antrieb in Edelstahl werden Getriebe-, Servo- und Schrittmotoren angeboten, so dass sich ein unverändert breites Einsatzspektrum der Pumpe darstellen lässt.

Bei all diesen Maßnahmen bleibt die MX von KNOLL Maschinenbau natürlich auch von innen unvermindert sehr gut zu reinigen (CIP und SIP) und selbstverständlich kann sie auch genau so schnell und zügig zerlegt und wieder montiert werden, wie in der Standardversion. Damit bietet sich diese Exzenterschneckenpumpe nicht nur der Nahrungsmittelindustrie an, sondern kann ebenso gut in der Pharmazie, Biochemie und Kosmetik höchste Hygieneanforderungen unterstützen.

MX-Pumpen entsprechen den 3-A Sanitary Standards

Die Exzenterschneckenpumpen von KNOLL Maschinenbau entsprechen nun auch dem  3-A Sanitary Standard der USA. Neben der Zertifizierung nach EHEDG erfüllen die MX-Pumpen damit einen weiteren, sehr wichtigen Hygienestandard, was einmal mehr ihre Eignung für den Einsatz unter höchsten Hygiene-Anforderungen unterstreicht.

Der 3-A Sanitary Standard geht im Kern zurück auf die 1920 gegründete 3-A-Organisation, die als Zusammenschluss dreier Non-Profit-Organisationen das Ziel hatte, Kriterien für die Ausrüstung und damit die Produktqualität von Molkereien zu schaffen. Damit sollte die Gesundheit der Endverbraucher von Milchprodukten geschützt werden. Seit 2002 gibt es zudem die 3-A Sanitary Standard Inc. als Tochterfirma der 3-A Organisation, die verbindliche Standards definiert und über deren Einhaltung wacht. Die Arbeit der 3-A Organisation wird inzwischen weit über die USA hinaus als verbindlich anerkannt und längst nicht mehr nur in der Produktion von Milch angewandt, sondern z. B. auch im pharmazeutischen Bereich.

Die Zertifizierung selbst bezieht sich bei 3-A im Wesentlichen auf die konstruktiven Merkmale, also den konstruktiven Aufbau, Oberflächenbeschaffenheit und die verwendeten Werkstoffe bzw. Elastomere. Selbst die Hersteller der Dichtungen müssen hierzu eine entsprechende Zertifizierung ihrer Produkte haben. Im Einzelnen reicht das bis auf die Ebene der in die Fertigung involvierten Mitarbeiter, die für bestimmte Tätigkeiten selbst zertifiziert sein müssen.

Dieses Verfahren unterscheidet sich grundlegend von einer Zertifizierung nach EHEDG, wo die Pumpe einem Testbetrieb unter praxisähnlichen Umständen unterzogen wird.

Eine Besonderheit der MX-Pumpe von KNOLL ist es, dass sie die Zertifizierung nach 3-A in ihrer Standardausführung nur mit ganz geringen Modifizierungen und über die Baureihen MX20 / MX30 / MX50 erhalten hat. Für Käufer dieser Pumpen kann dies einen signifikanten Preisvorteil bedeuten, weil hier nicht auf Sonder- bzw. Einzelanfertigungen zurückgegriffen werden muss. Zudem gestaltet sich die Versorgung mit Ersatzteilen einfacher und schneller, da die geforderte hohe Qualität bereits im Serien-Standard enthalten ist.

Die Vorteile der Exzenterschneckenpumpe gegenüber anderen Pumpsystemen

Wird eine Fertigungsanlage neu geplant oder soll eine bestehende Anlage umgerüstet werden, stellt sich meist auch die Frage nach dem richtigen Pumpsystem: Welcher Pumpentyp ist der Richtige? Folgende Argumente sprechen für die Exzenterschneckenpumpe:

  1. Schonende Förderung des Mediums: Die Förderkammern im Pumpsatz bleiben immer konstant, so dass das Produkt weder gequetscht noch geschert wird.
  2. Unterschiedliche Viskositäten werden gleichermaßen gut bedient: Von nieder- bis hochviskose Medien transportiert die Exzenterschneckenpumpe alles, sogar stichfeste oder gasbeladene Medien. Sie ist damit ausgesprochen flexibel und vielseitig im Einsatz.
  3. Kein Rückfluss in die Pumpe: Die Exzenterschneckenpumpe schließt beim Stillstand wie ein Schieber ab (ventillose Pumpe), so dass kein Medium in den Tank zurückfließen kann.
  4. Sehr gutes Ansaugverhalten: Mit ihrem sehr guten Ansaugverhalten eignet  sich diese Pumpe optimal zum Entleeren von Fässern, Mischern und Behältern aller Art. Die Exzenterschneckenpumpen von KNOLL erzeugen dabei in ihrer Saug-, Tauch- bzw. Folgeplattenversion einen Unterdruck von bis zu 0,2 bar absolut.
  5. Exaktes Dosieren: Durch die pulsationsarme Förderung des Mediums wird ein ausgesprochen exaktes Dosieren auch ohne Ventil möglich.
  6. Lineare Kennlinie: Weil es bei der Exzenterschneckenpumpe von KNOLL keinen Rückfluss gibt, steigt hier die Förderleistung immer proportional zur Drehzahl. Damit erstreckt sich der optimale Wirkungsgrad dieser Pumpe über einen sehr weiten Bereich.
  7. Für hohe Drücke geeignet: Die Exzenterschneckenpumpen von KNOLL erreichen eine Druckerhöhung von bis zu 80 bar, was sie für den anspruchsvollen Anlagenbau interessant macht.

Die MX-Pumpen von KNOLL sind damit in sehr unterschiedlichen Anwendungsgebieten im Einsatz. Hier eine Auswahl von Medien, die mit diesen Exzenterschneckenpumpen optimal gefördert werden:

  • In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie: Milchprodukte, rohe und gekochte Früchte, Fruchtmaischen, Konzentrate (z. B. von Säften), Flüssigei, Teige mit unterschiedlichem TA-Gehalt, Farb- und Aromastoffe, Butter, Fertiggerichte, Roh- bzw. Hilfsstoffe sowie fertige Massen für die Süßwarenindustrie, Schokolade (mit und ohne Stückigkeiten), Tiernahrung;
  • Im Bereich Chemie, Biochemie, Pharmazie und Kosmetik: Farben und Lacke, Harze, Wachse, Klebstoffe, Roh- und Hilfsstoffe für die Pharmazie, Peelings, kosmetische Produkte (auch Produkte aus der Bio- bzw. Naturkosmetik).

Eingebaute Servicefreundlichkeit: MX-Pumpen zerlegen und wieder montieren

Zu den entscheidenden Anforderungen an eine Pumpe gehört ihre Servicefreundlichkeit. Dies betrifft nicht nur die Wartung oder den Austausch von Verschleißteilen, sondern auch ihre Reinigung: So ist in den Fertigungsprozessen vieler Hersteller vorgeschrieben, dass die dabei zum Einsatz kommenden Pumpen nach jeder Charge (etwa einer Batch Production) vollständig zerlegt werden müssen.

Exzenterschneckenpumpen von KNOLL haben damit keine Probleme. Im Gegenteil: Die MX-Reihe ist schon vom Entwurf her auf eine servicefreundliche Gesamtkonstruktion ausgelegt, so dass mit ihrem Einsatz die Mean Time To Repair (MTTR) möglichst kurz gehalten werden kann.

Bei den kleineren Baureihen (MX10 und MX20) erleichtern Clamp-Verschlüsse die Montage bzw. Demontage. Zudem kann mit ihnen jede Trennstelle an der Pumpe für sich geöffnet werden, ohne dass gleich die gesamte Pumpe zerlegt werden muss. Bei den größeren Modellen treten an die Stelle der Clamp-Verschlüsse DIN-Schrauben, die ebenfalls eine Schnellzerlegung erlauben.

Bei allen Modellen kann über ein Servicefenster die rotierende Einheit gelöst und damit die Pumpe auseinander gezogen werden. Auf diese Weise wird auch die Dichtung zwischen Sauggehäuse und Lagerstuhl schnell zugänglich gemacht.

Die rotierende Einheit von Rotor und Stator kann ebenfalls leicht und schnell entfernt bzw. wieder eingesetzt werden, weil dazu nur die Schnittstelle am Sauggehäuse sowie die rotierende Einheit über das Servicefenster gelöst werden müssen. Ein aufwendiges Abdrehen der Statoren mit Kettenzangen gehört bei den Exzenterschneckenpumpen von KNOLL der Vergangenheit an.

Zerlegt man eine Pumpe der MX-Reihe und setzt sie wieder zusammen, so passt jedes Teil genau an seinen konstruktiv vordefinierten Platz. Ein “Puzzle” kann nicht entstehen und die Pumpe auch nicht falsch montiert werden. Zudem verhindern verliersichere Verbindungselemente das unbeabsichtigte Lösen von Pumpenteilen.

Exzenterschneckenpumpen von KNOLL bieten damit eine optimale Symbiose von anspruchsvoller Technik zum Transport hochviskoser Medien einerseits und den Anforderungen an die Servicefreundlichkeit andererseits, bei der jegliches Handling der Pumpen möglichst einfach und schnell durchführbar sein muss.

Fassentleerung bei hochviskosen Medien

Hochviskose Medien werden oft in Fässern gelagert und müssen zur weiteren Verarbeitung aus diesen wieder entnommen werden. Da sie so zäh sein können, dass sie nicht mehr nachfließen, bedarf es hierfür spezieller Vorkehrungen. Beispiele sind Salben, Pasten, Fette, Harze, Silikone oder Klebstoffe. Auch in der Herstellung von Lebensmitteln treten hochviskose Materialen auf: Erdnussbutter, Teige oder Tomatenmark sind typische Beispiele.

KNOLL Maschinenbau bietet für diese Fälle seine Exzenterschneckenpumpen MX in spezieller Ausführung als Folgeplattenversion zur Fassentleerung an. Ihr besonderer Vorteil gegenüber anderen Pumpenarten ist es, dass sie zäh fließende bis stichfeste Medien sowohl transportieren als auch dosieren und dabei die Fässer bis auf einen kleinen Rest entleeren können. Dazu kann der Transport über relativ weite Strecken erfolgen, am anderen Ende ist (bei Bedarf) ein exaktes Abfüllen in kleinere Gebinde problemlos möglich. Die MX-Pumpen stellen dazu den Druck zur Verfügung, der ihnen in der jeweiligen Situation abverlangt wird, von drucklos bis zu 40 Bar.

Der Aufbau der Pumpe kann hierbei sehr individuellen Bedürfnissen gerecht werden. Eine pneumatische Steuerung kann mitgeliefert werden (oder auch entfallen), ebenso wie eine Beheizung für die Folgeplatte (für sehr hochviskose Medien). Zudem kann der gesamte Aufbau an die Größe der zu entleerenden Gebinde angepasst werden, so dass sowohl die üblichen 200-Liter-Fässer, als auch kleinere Verpackungen bedient werden können.

Für den Kern der Anlage, die Exzenterschneckenpumpe MX, gelten natürlich alle Vorteile wie sie die gesamte Baureihe auszeichnet: Gute Reinigungsfähigkeit dank schneller Zerleg- und Montierbarkeit bzw. guter CIP-Fähigkeit, schonende und pulsationsarme Förderung des Transportgutes sowie die Belastbarkeit mit hohem Druck aufgrund der EvenWall-Technologie, um nur einige Punkte zu nennen.

Im praktischen Einsatz wird die Folgeplatte direkt auf das Transportmedium aufgesetzt und fixiert. Sobald der Pumpvorgang startet, wird die Folgeplatte mithilfe eines Pneumatikzylinders nach unten bewegt.

Dichtungen zwischen Platte und Fassrand sorgen dafür, dass das Transportgut nur über die Pumpe entweichen kann. Durch die Geometrie der Folgeplatte  und die eingestellten Endpunkte wird eine nahezu vollständige Fassentleerung erreicht. Am Ende eines Entleerungsvorgangs wird die Folgeplatte wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht. Sie kann dann leicht gereinigt bzw. ausgewechselt werden.

Flüssigkeiten exakt dosieren mit MX Exzenterschneckenpumpen

Bei der volumetrischen Dosierung von wässrigen bis hochviskosen Verbrauchsartikeln in Gebinde gehört das Erreichen einer hohen Reproduzierbarkeit zu den wichtigsten Zielen. Hersteller aller Branchen sind bei der Abfüllung verpflichtet, sich an die europäische Fertigpackungsrichtlinie zu halten.

Bestimmte Toleranzen müssen also eingehalten werden und das bedeutet für den Produzenten, dass die Dosiergenauigkeit sich entscheidend auf die abgefüllte Menge und damit natürlich auch auf die Herstellungskosten auswirkt. Je kleiner die Toleranzen, um so kleiner ist die Abfüllmenge.

Die Abbildung (oben) zeigt eine Monopumpenfüllmaschine MFL der Firma Bünder & Schmitt, bei der die MX-Pumpen in CIP-fähiger Ausführung gehalten sind. Solche Abfüllanlagen werden u. a. von Henkel und Bayer zum Abfüllen von Reinigern oder auch Pflanzenschutzmitteln eingesetzt.

Die KNOLL Exzenterschneckenpumpen MX haben eine hohe Kompetenz in der Dosiertechnik. Neben einer exakten Dosiergenauigkeit können nicht nur inkompressible sondern auch kompressible Medien gepumpt werden, ohne die Mediumsstruktur zu verändern. Durch den serienmäßig eingesetzten EVEN WALL (gleichmäßige Elastomerwandstärke) hat die MX-Pumpe eine absolut exakte, gleichmäßige Dichtlinie, welche die Qualität der Reproduzierbarkeit der Förderleistung auch bei wechselndem Druck erhöht und die Pulsation deutlich dezimiert. Durch den Even Wall und der damit verbundenen exakten Dichtlinie wird ebenso das Produkt geschont, so dass sehr scherempfindliche Medien problemlos transportiert werden können. Hier spielt auch der Wärmeeintrag des Öfteren eine Rolle, welcher dank der konstruktiven Gegebenheiten deutlich geringer ist als bei herkömmlichen Statoren mit zylindrischem Statormantel.

Ein weiteres Kriterium, welches bei der Dosierung zu beachten ist, ist die Beständigkeit der Materialien nicht nur für das zu pumpende Medium, sondern auch für die Reinigungsmedien und deren Temperaturen. Hierfür stehen zahlreiche Werkstoffe zur Verfügung, die jeweils entsprechend dem Medium sorgfältig durch unser qualifiziertes Labor ausgewählt werden.

Das eingesetzte Zubehör entscheidet ebenso über das Maß der Dosiergenauigkeit wie die Dosierpumpe selbst. Für jede Anforderung wird die notwendige Mess- und Regeltechnik projektiert und geprüft, ob eine permanente Dosierung über eine einmal kalibrierte Pumpe oder eine einfache messwertabhängige Dosierung abverlangt wird, steht umfangreiches Zubehör durch KNOLL zur Verfügung.

Je nach Aufgabe werden Schrittmotoren, Servomotoren oder Asynchronmotoren mit Geber eingesetzt, um die MX-Pumpe bei ihren exakten Dosieraufgaben zu unterstützen.

Die Grafik zeigt eine Messaufnahme der KNOLL MX-Pumpe mit der erreichten Genauigkeit (für eine größere Darstellung lässt sich die Grafik anklicken). Die Idee war es, die Amplitude zu programmieren und mit der Hilfe eines Schrittmotors und eines Encoders ihre stetige Position zu erfassen, um diese bei der Dosierung zu kompensieren. Es hat sich dabei heraus gestellt, dass die Dosiergenauigkeit so hoch war, im vorliegenden Fall einige wenige tausendstel Gramm, dass auf den Encoder verzichtet werden konnte.

In der Praxis werden mit MX-Pumpen bereits in zahlreichen Anwendungsfällen Kleinstmengen von einem Bruchteil eines Tropfens dosiert und dies bei Varianzen in Viskosität, Temperatur und Druck.