Innovation Award 2015 "Mechanische Verfahren" Mechanische Verfahren at its best

Autor M.A. Manja Wühr

Bereits zum dritten Mal hat PROCESS die Innovation Awards zur Achema verliehen. Wer hat es in der Kategorie „Mechanische Verfahren“ auf die Shortlist geschafft? Und wer durfte am Ende den begehrten Award mit nach Hause nehmen? Viele gute Innovationen und Weiterentwicklungen machten es der Jury in dieser Kategorie nicht leicht.

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Die Gewinner der Kategorie „Mechanische Verfahren“ (v.l.n.r.): PROCESS Chefredakteur Gerd Kielburger, Camille Flores/Powder Systems, Michelle Frisch/Powder Systems
Die Gewinner der Kategorie „Mechanische Verfahren“ (v.l.n.r.): PROCESS Chefredakteur Gerd Kielburger, Camille Flores/Powder Systems, Michelle Frisch/Powder Systems
(Bild: Schäffner/PROCESS)

In die Kategorie „Mechanische Verfahren“ wurden sowohl vollständig neu entwickelte als auch weiterentwickelte Komponenten, Apparate, Anlagen oder Verfahren in die Bewertung einbezogen. Wer es auf die Shortlist schaffen wollte, musste vor allem durch hohen Innovationsgrad und Wirtschaftlichkeit überzeugen. Zudem flossen vorhandene Applikationen oder Tests sowie eine aussagekräftige Präsentation in die Bewertung ein. Am Ende einer intensiven Diskussionsrunde standen folgende Shortlist-Platzierungen fest:

  • Gericke: gravimetrische Dosierwaage DIW-PE GZD 100/200 FB,
  • Haver & Boecker: Hochleistungsfiltertresse RPD Hiflo-S,
  • Inflotek: Rockplate Screen,
  • Netzsch-Feinmahltechnik: Maschinenplattform Alpha,
  • Powder Systems: Microsphere Refiner.

So unterschiedlich die Platzierungen auch sind, eines eint sie alle. Ihre Entwicklung war von dem Gedanken getrieben, die Wirtschaftlichkeit der Produktionsprozesse zu steigern. Am beeindruckendsten konnte dies der diesjährige Gewinner umsetzen: Mit dem Microsphere Refiner von Powder Systems kann Ausbeute des Downstream-Prozesses von Mikrokapseln um mehr als 97 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Technologien gesteigert werden. Ein Paukenschlag wenn man bedenkt, dass am Ende des Prozesses mit Wirkstoff gefüllte Mikrokapseln der Abfüllung übergeben werden. Schließlich reinigt, klassifiziert, filtert und trocknet die Anlage unter sterilen Bedingungen die Polymer-Mikrokapseln. Knackpunkt dabei ist die Größenklassifikation. Mit einem speziellen Behälterdesign und der Verwendung von Seiten- und Bodenfiltration wird die geforderte Größenklassifikation erreicht.

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Der Microsphere Refiner hat „durchaus das Potenzial, bisherige Techniken für den Downstream-Prozess von Mikrokapseln ablösen zu können“, wie es in der Laudatio heißt. „Dadurch könnten Probleme wie mesh blocking und damit Schwierigkeiten bei der Größenklassifikation, lange Trocknungszeiten, Gefährdung der Sterilität oder Schwierigkeiten beim Scale-up überwunden werden.“ Für ein durchgängiges Scale-up verfügt das Unternehmen über eine Labor-, eine Entwicklungs- sowie eine Produktionsanlage.

Effizienter Filter

Aber auch die Trenntechnik beweist, dass sie Prozesse deutlich wirtschaftlicher gestalten kann. So hat Haver & Boecker auf neuen Webmaschinen aus dem werkeigenen Webstuhlbau die neue Hochleistungsfiltertresse RPD Hiflo-S entwickelt. Sie beschleunigt industrielle Filtrationsprozesse enorm und macht diese damit äußerst effizient.

Entscheidend für diese Filtereigenschaften ist eine dreidimensionale Webtechnologie. Durch diese Gewebestruktur wird die offene Oberfläche auf gleichem Raum sig- nifikant erhöht. Die Durchflussleistung des Mediums kann so im Vergleich zu konventionellen Köpertressen, beispielsweise Minimesh DTW-S, bei gleicher Porengröße verdoppelt werden. Die Tiefen- struktur begünstigt eine hohe Abscheideleistung, ohne schnell zu verblocken. Das neue Filtergewebe kann aus vergleichsweise starken Drähten hergestellt werden. Dadurch können auch im kleinen Porenspektrum bislang nicht mögliche Sonderwerkstoffe, wie Avesta, Hastelloy, Inconel oder Titan, verwebt werden. RPD Hiflo-S bietet damit korrosions- und temperaturbeständige Filtergewebe in Porengrößen unter 30 µm.

Robustes Sieb

Mit Rockplate Screen hat Anbieter Inflotek wiederum ein hoch abrasions- und korrosionsbeständiges Sieb für die Fest-Flüssig-Trennung entwickelt. Gefertigt wird das Sieb aus dem innovativen Rockplate-Verschleißmaterial, das aus einer äußerst harten Karbidoberfläche auf einem Edelstahlträger besteht. Die Pulverbeschichtung ermöglicht eine beständige Schicht sowie eine glatte und rissfreie Oberfläche. Aufgrund der hohen Abrasionsbeständigkeit ist die Lebensdauer des Siebs vier- bis achtmal länger als bei Edelstahl und zwei- bis dreimal länger bei Chrom-beschichteten Sieben. Zudem hat es sehr gute Korrosionseigenschaften.

Inflotek perforiert das Material mit einer hauseigenen Technologie für das Wasserstrahlschneiden. So entstehen Schlitze mit Breiten von 80 µm aufwärts für eine sehr hohe Feststoff-Rückhaltung sowie mehr offene Flächen für eine effiziente Entwässerung. Zudem arbeiten diese Siebe auch dort gleichmäßig, wo Verstopfungen häufig zu Problemen führen. Sie eignen sich dabei sowohl für Zentrifugen als auch für statische Siebe.

Dosieren leicht gemacht

Neben dem Durchsatz beeinflusst ein weiterer Trend die Wirtschaftlichkeit der Produktionen: Produkte werden immer individueller und damit werden häufige Chargenwechsel und die Anpassung der Produktion an neue Fahrweisen und Prozesse immer mehr Alltag für Betriebsleiter. Da ist Flexibilität gefragt. Und wie die Innovationen von Gericke und Netzsch-Feinmahltechnik zeigen, ist hier das letzte Wort noch lange nicht gesprochen.

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So hat der Schüttgut-Spezialist Gericke mit der DIW-PE GZD 100/200 FB einen gravimetrischen Zweiwellendosierer für die Pharma- und Lebensmittelindustrie entwickelt. Der Clou: Das Dosiergerät eignet sich sowohl für die kontinuierliche Produktion als auch für Batch-Anwendungen. Zudem ist das Dosiergerät auch in einer integrierten kontinuierlichen Dosier- und Mischstation für Rezepturen mit mehreren Komponenten erhältlich. Damit eignet sich die Dosierwaage für eine Vielzahl von Anwendungen, etwa für das Dosieren und Mischen von Rezepturen (API, Hilfsstoffe, Trennmittel) für die Tablettenproduktion sowie von anderen Rezepturen mit festen Bestandteilen, das Dosieren von Zusatzstoffen in der Lebensmittelindustrie genauso wie für kontinuierliche pharmazeutische Herstellungsprozesse.

Flexible Mühle

Neues Produkt, neues Mahlsystem. Kein Problem mit der neuen modularen Maschinenplattform Alpha von Netzsch-Feinmahltechnik. Sie ist so konzipiert, dass entsprechend einer definierten Antriebsleistung verschiedene Mahlsysteme auf einen Grundständer aufgebaut werden können. Das weiterentwickelte Scheibenmahlsystem Discus wird hier vorrangig für Dispergieraufgaben in Passagenfahrweise eingesetzt. Das bezüglich der Mahlkörperabtrennung optimierte System Zeta eignet sich für die Kreisfahrweise oder den Pendelbetrieb. Als drittes Mahlsystem erlaubt das neue Stiftsystem Macro höchsten Leistungseintrag in der Passagenfahrweise.

Eine Anbindung der Rührwerkskugelmühle an Netzsch-Connect ermöglicht dem Anwender die Erfassung und Speicherung verschiedener Prozessdaten. Mit dem datenbankbasierten und über Web- Browser ansteuerbaren Tool werden Prozessdaten kontinuierlich erfasst, vorverarbeitet und verschlüsselt über ein VPN-Netzwerk als XML-Datei auf einen zentralen Server übertragen.

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