Unterdruckgeeignete Edelstahl-Steckanschlüsse

Andreas Mühlbauer,

Sicher und sauber im Reinraum

Bei der Verarbeitung von Hormonen in der Pharma-Industrie dürfen keine Bestandteile des Produkts in die Umwelt austreten. Daher findet beispielsweise der Mischprozess in einem Unterdruck-Reinraum statt. Um die Dichtigkeit und damit die Sicherheit des Gesamtsystems sicherzustellen, sind zuverlässige Druckluftanschlüsse von großer Bedeutung.

Der Mischer ist in einem Reinraum untergebracht. © Gebrüder Lödige

Das Paderborner Unternehmen Gebrüder Lödige Maschinenbau hat sich auf die Fertigung und Entwicklung anwendungsspezifischer Prozesstechnik spezialisiert und gehört zu den Experten für verfahrenstechnische Grundoperationen wie das Mischen, Trocknen und Granulieren von Schüttgütern.

Lödige liefert kundenspezifisch konzipierte Mischer, Trockner oder Reaktoren an Unternehmen von der Life-Science-Industrie bis in die Chemie- und Baustoffindustrie. Die Pflugscharmischer erreichen höchste Mischgüte bei kurzen Mischzeiten und hervorragender Produktschonung. Sie arbeiten nach dem von Lödige entwickelten Schleuder- und Wirbelverfahren. Das Mischgut wird dabei von den Schaufeln immer total erfasst, sodass es keine bewegungsarmen Zonen gibt. Damit lassen sich verschiedene Verfahrensschritte kombinieren, zum Beispiel das Mischen, Granulieren und Trocknen.

Die Pflugscharmischer kommen in nahezu allen Industrien für die unterschiedlichsten Mischaufgaben zum Einsatz. Aufgebaut sind sie aus einer horizontalen zylindrischen Trommel, in der die zentrisch gelagerte, mit Pflugscharschaufeln versehene Welle das Produkt in ein mechanisch erzeugtes Wirbelbett versetzt. Durch die intensive Vermischung und den dadurch bedingten häufigen Kontakt der Partikel mit der optional beheizbaren Apparatewand lässt sich eine hohe Wärme-übertragung ohne örtliche Überhitzung erzielen. Die Intensität der Partikelbewegung nimmt während der Trocknung mit sinkender Feuchte und Viskosität zu.

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Wenn nichts entweichen darf

Lödige setzte im Kundenprojekt einfache gerade Steckanschlüsse mit Lösehülse in drei Baugrößen ein. © Eisele

Lödige-Maschinen sind spezifische Sondermaschinen, die auf verschiedenen Grundtypen wie dem GMP-Pflugscharmischer (Good Manufacturing Practice) für Pharma- und Food-Anwendungen basieren, einem dynamischen Zwangsmischer. Bei einer Anlage für die Pharmaindus-trie, in der ein Hormonpräparat für die Tiermedizin verarbeitet werden soll, ist ein absolut sicheres Containment wichtig, damit keinesfalls Hormone in die Umgebung gelangen können. Diese können nämlich bereits in minimaler Dosierung starke Reaktionen auch beim Menschen hervorrufen. Darüber hinaus darf absolut keine Substanz aus der Umgebung in den Reinraum gelangen.

Das batchweise Mischen, Granulieren und Trocknen erfolgt bei dieser Anwendung in ein und derselben Maschine, wobei der Prozessbereich im Reinraum liegt und die Anschlüsse und Bedienelemente von einem außerhalb liegenden Technikbereich aus zugänglich sind. Der Pflugscharmischer verfügt über einen Temperiermantel, der für die schonende Erwärmung und Trocknung des Produkts im Prozess sorgt. Um das schnellere Trocknen bei niedriger Temperatur zu erreichen, erzeugt eine Vakuumpumpe Unterdruck im Prozessraum. So wird nicht nur das temperaturempfindliche Produkt geschont, sondern auch das sichere Containment unterstützt, weil bei Unterdruck keine Materie entweichen kann. Da die Maschine in einem amerikanischen Pharmaunternehmen eingesetzt wird, müssen neben den erwähnten GMP-Anforderungen auch die Regularien der Food and Drug Administration (FDA) erfüllt werden.

Oberste Priorität für absolute Dichtheit

Da die Anschlüsse besonders dicht und sicher sein müssen, setzte Lödige für verschiedene zum Betrieb des Schaufeltrockners nötige Druckluftanschlüsse die Edelstahlanschlüsse des Programms 17A von Eisele Pneumatics ein. Auch das reinigungsfreundliche Design und die Korrosionsbeständigkeit der Anschlüsse aus Edelstahl spielten eine Rolle. Die Steckanschlüsse sowie die zugehörigen Schläuche sind dauerhaft an der Anlage installiert und müssen nur für Reparaturen oder Revisionen demontiert werden. Aufgrund der Konstruktion der Anschlüsse ist das aber problemlos möglich. Verwendet werden drei verschiedene Anschlusstypen. Edelstahl wurde gewählt, um optimale hygienische Bedingungen zu schaffen und eine leichte Reinigung zu ermöglichen. Die Anschlüsse kommen mit Stickstoff und Luft als Betriebsmedien in Berührung. Beide Medien erfordern keine besondere Korrosionsfestigkeit, dürfen aber in einer Sterilanwendung auf keinen Fall durch die Werkstoffe kontaminiert oder mit Partikeln verunreinigt werden.

Die Inoxline-Anschlüsse des Programms 17A sind optional mit FDA-konformen Dichtungen erhältlich. © Eisele

Verwendung finden die Edelstahlanschlüsse bei Raumtemperatur und einem Druckniveau der Anwendung von bis zu sechs bar. Da keine Produktteile in die Umgebung austreten dürfen, war die verlässliche Leckagefreiheit der Bauteile von entscheidender Bedeutung. Die spezielle Dichtungstechnik des Programms 17A mit zwei Dichtungen aus FKM (Viton) in der Spannzange war deshalb ein wesentlicher Entscheidungsfaktor. Diese Edelstahlanschlüsse können Gas-Innendrücken bis 24 bar standhalten, sind aber auch für Unterdruck bis –0,95 bar geeignet. Bei Flüssigkeiten sind abhängig vom verwendeten Medium und Anschlussgrößen sogar Drücke bis 100 bar möglich. Viele Steckanschlüsse sind zwar auf hohe Drücke ausgelegt, aber nicht vakuumsicher. Die Löse-hülse der Steckanschlüsse mit innenliegender Spannzange ermöglicht die schnelle Montage und Demontage des Schlauches. Die zweite Dichtung der Anschlüsse ermöglicht höhere Arbeitsdrücke und bietet zusätzliche Sicherheit gegen das Eindringen von Schmutz ins System. Auf der Seite des Einschraubstückes sorgt ein gekammerter O-Ring für die nötige Dichtheit zwischen Maschine und Anschluss.

Die gute Verarbeitung sowie die hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit der Bauteile waren die entscheidenden und überzeugenden Merkmale der Eisele-Steckanschlüsse und haben nicht nur den Auftraggeber überzeugt, der die Verwendung von Eisele-Komponenten in seiner Anlage ausdrücklich gewünscht hatte. Auch die Experten von Lödige waren mit den Bauteilen hochzufrieden: „Eisele war für diese hygiene- und sicherheitskritische Anwendung genau die richtige Wahl, weil die Dichtheit und Verarbeitungsqualität der Steckanschlüsse einen entscheidenden Sicherheitsvorsprung bietet“, erläutert Reiner Lemperle, Vertriebsleiter bei Lödige.

Thomas Maier, Geschäftsführer, Eisele Pneumatics / am

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