Für den Einsatz in einer Gas-Ex-Zone suchte ein Kunde aus der Pharmabranche nach einer Lösung zum Trennen und Klassieren einer pharmazeutischen Suspension in drei Fraktionen

Da der Kunde bereits mehrere Siebmaschinen von Engelsmann im Einsatz hat, wollte er für diese Aufgabe ebenfalls Siebtechnik einsetzen. Die Wahl fiel auf die JEL VibSpeed.

Eine Suspension ist ein heterogenes Stoffgemisch aus einer Flüssigkeit und einem darin fein verteilten Feststoff.  Zum Trennen von Suspensionen gibt es unterschiedliche Methoden, wie bspw. das Sedimentieren. In der Regel kommen Zentrifugen zum Einsatz, die deutlich schneller arbeiten. Ist die Klassierung von Suspensionen im industriellen Maßstab auch mit Siebtechnik umsetzbar? Versuche im Engelsmann-Technikum geben die Antwort.

Es stellt sich heraus, dass die Standardausführung der Vibrationssiebmaschine die Suspension nicht wie gewünscht klassieren kann. Das Problem: Ein Großteil der in der Suspension enthaltenen Flüssigkeit fließt sofort ab, sobald sie auf das Siebgewebe trifft. Zurück bleibt ein zäher, feuchter Siebkuchen, der sich nur schwer über das Gewebe fördern, geschweige denn trennscharf Klassieren lässt.

Anpassungen werden geplant, weitere Testreihen gefahren. Am Ende jedoch sind Kunde und Engelmann-Projektteam überzeugt: Einwandfreie Siebergebnisse bei der Klassierung von Suspensionen lassen sich auch mit einer Vibrationssiebmaschine wie der JEL VibSpeed umsetzen. Und so werden gleich zwei Vibrationssiebmaschinen in Sonderausführung gefertigt und ausgeliefert.

Als Schutz-, Kontroll- oder Klassiersieb für rieselfähige, trockene Schüttgüter kommt die JEL VibSpeed in den Branchen Chemie, Pharma und Food zum Einsatz.

Zur Trennung von Suspensionen wurde der Standard an die Anforderungen des Kunden angepasst, um auch Fest-Flüssig-Gemische zu trennen.

Um die Suspension dauerhaft siebfähig zu halten, wurde eine Produktbedüsung in die Siebmaschine integriert

Die Vibration der Maschine und eine zusätzliche Ultraschallabreinigung halten so die Siebeinleger dauerhaft frei. Das sorgt für hohe Durchsatzleistung, auch bei Siebgütern mit anspruchsvollen Eigenschaften.

In den beiden sonderausgeführten JEL VibSpeed sind Wasserkreisläufe installiert. Diese geben während der laufenden Klassiersiebung unterschiedliche Wassermengen aus – je nach konkreter Aufgabenstellung.

Im Deckel der Vibrationssiebmaschine sind Düsen eingesetzt, die während des Siebvorgangs die komplette Siebfläche und das Siebgut kontinuierlich mit Wasser benetzen. Das verhindert, dass die abgeschiedenen Feststoffe auf dem Siebeinleger verbacken, wenn die flüssigen Bestandteile der Suspension durch das Siebgewebe abgeflossen sind. Das Produkt wird durch die zusätzliche Feuchtigkeit fließfähig gehalten und kann über das Siebgewebe bewegt werden. Das Resultat: eine trennscharf klassierte Suspension.

Die drei separat steuerbaren Wasserkreisläufe ermöglichen dabei die Abbildung sechs unterschiedlicher Betriebseinstellungen, zwischen denen der Bediener bei der Klassiersiebung der Suspension wählen kann.

Über steuerbare Wasserkreisläufe werden verschiedene Wassermengen zugeführt.

Sichtfenster ermöglichen die Überwachung der Abläufe im Innern der Siebmaschine.

Gasdicht bis 20 mbar, inklusive Ultraschallabreinigung für die Atex-Zone 1 (Gas, innen und außen).

Ausläufe: Nach der Klassierung werden die Bestandteile der Suspension nach definiertem Korngrößenspektrum separiert.

Bei jedem Produktwechsel oder beim Wechsel der Charge werden die Siebmaschinen gereinigt. Die Siebeinleger müssen daher gut zugänglich und leicht zu tauschen sein.

Im laufenden Betrieb hält eine Ultraschallabreinigung das Siebgewebe frei – auch in Gas-Ex-Zonen.

Da beide JEL VibSpeed beim Betreiber in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, müssen sie sich für die Atex-Zone 1 (Gas, innen und außen) sowie die Temperaturklasse T4 eignen. Gerade diese Anforderung zeigt wie anspruchsvoll das Projekt ist: mit Ultraschallabreinigungen wird vorwiegend nur in Staub-Ex-Zonen gearbeitet.

Bis Korngrößen von 40 µm: Ultraschallabreinigung hält das Siebgewebe frei – auch in Gas-Ex-Zonen.

Der Siebeinleger mit der Ultraschallabreinigung kann zur Reinigung der Vibrationssiebmaschine bequem entnommen werden.

Die Handhabung der Vibrationssiebmaschine ist einfach und der Siebeinlegerwechsel schnell erledigt. Der Bediener kann die Siebeinleger nach dem Aufklappen des Deckels und dem Lösen der stirnseitigen Spannvorrichtung mit wenigen Handgriffen nach oben herausnehmen.

Zum Siebeinlegerwechsel werden die Schnellspanner gelöst und der leichte Alu-Deckel aufgeklappt. Gasdruckfedern halten ihn sicher oben. 

Die Siebeinleger sind jetzt frei zugänglich. Nur noch die Anpressleisten lösen, dann können sie einzeln getauscht bzw. gereinigt werden.

Mit der CIP-Reinigungsfunktion (Cleaning in Place) wird die Siebmaschine direkt am Aufstellungsort gereinigt, ohne dass sie demontiert oder wegtransportiert werden muss. Im Deckel und in den Ausläufen der Siebmaschine sind dazu zusätzliche Reinigungsdüsen integriert, die bei Bedarf auch verfahrbar sind. Dann ragen die Reinigungsdüsen lediglich während der Reinigung in den Produktraum und können anschließend wieder versenkt werden.

 Abreinigungssysteme – passend zu Produkt und Aufgabe. Bei Bedarf auch mit CIP-Funktion.

Die JEL VibSpeed kann auch mit Dreiecksabreinigung ausgestattet werden.

Die Konstruktion der Siebmaschine, die durch ihre kompakte Bauweise wenig Platz benötigt, ermöglicht dem Kunden hohe Flexibilität. Sie lässt sich schnell und ohne großen Aufwand an veränderte Anforderungen, z. B. unterschiedliche Siebprodukte, anpassen. Mittels einstellbarer Siebneigung kann der Bediener den Neigungswinkel des Siebdecks verändern und so die Geschwindigkeit des Siebgutes bzw. seine Verweilzeit auf dem Siebgewebe beeinflussen. Zudem kann die Sieberregung modifiziert und die Siebmaschine so weiter an das Produkt angepasst werden. Die Richtung der Schwingung wird durch die Ausrichtung der Vibrationsmotoren bestimmt. Dabei sind Einstellungen zwischen 0° und 90° wählbar, in Intervallen zu je 15°.

Die JEL VibSpeed in Sonderausführung: Kompakt gebaut,  FDA und GMP konform.

Mit wenigen Handgriffen können Siebneigung und Sieberregung modifiziert werden.

Die JEL VibSpeed-Modellreihe gibt es im Standard bis zu einer maximalen Siebfläche von 7,5 m²: als ein oder Doppeldecker-Version. Bei der Eindeckerversion reicht das Spektrum von 0,24 bis 3,75 m², bei der Doppeldeckerausführung von 0,48 bis 7,5 m². Die Vibrationssiebmaschine ist mit stationärem oder fahrbarem Untergestell ausführbar. Je nach Größe der Siebmaschine haben die Siebeinleger, bei einer einheitlichen Länge von 500 mm, unterschiedliche Breiten von 250mm bis 1.250 mm.

Entscheiderfacts für Betreiber

Feststoffe aus Suspensionen abscheiden? Das funktioniert auch mit Vibrationssiebmaschinen. Die JEL VibSpeed erzielt einwandfreie Ergebnisse – auch bei höchst anspruchsvollen Aufgabenstellungen, wie hier beim Einsatz in der pharmazeutischen Industrie.

Beim Siebvorgang werden Flüssigkeitsmengen ausgegeben, die mithilfe von drei separat einstellbaren Kreisläufen steuerbar sind.

Der Deckel der Siebmaschine ist klappbar. Das verringert Stillstandzeiten für Rüst- und Montagearbeiten bei Reinigung und Wartung.

Die gewölbte Form des Deckels reduziert die Geräuschentwicklung der Siebmaschine beim Betrieb.

Verschiedene Abreingungssysteme – für Anpassbarkeit an verschiedene Schüttgüter und Siebaufgaben.

Die überzeugenden Ergebnisse der beiden JEL VibSpeed bei der Klassierung der pharmazeutischen Suspension sowie die schnelle Lieferzeit von 3 Monaten – inklusive Montage und Inbetriebnahme – haben überzeugt: Kurze Zeit nach der Auslieferung der beiden Vibrationssiebmaschinen hat der Auftraggeber bereits fünf weitere Maschinen für die gleiche Aufgabenstellung beauftragt.

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