DE102005017327B4 - Bearbeitungsanlage - Google Patents

Abstract

Bearbeitungsanlage, insbesondere für mittel- und hochviskose fluide Medien mit einem Rührwerk in einem Behälter sowie mit Einbauten, Wärmeaustauschelementen oder dergleichen, welche in Mediumsberührung in der Bearbeitungsanlage kommen, wobei die mit dem fluiden Medium in Berührung kommenden Bereiche der Bearbeitungsanlage mediumabweisend beschaffen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mediumabweisenden Eigenschaften auf Lipo- oder Hydrophobie, Randwinkelphänomenen, Lotusblüteneffekten oder dergleichen basieren.

Description

• Die Erfindung befasst sich mit einer Bearbeitungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, welche insbesondere für mittel- bis hochviskose Fluide bestimmt ist, aber auch niedrigviskose Medien behandeln kann. Eine solche Bearbeitungsanlage weist beispielsweise ein Rührwerk in einem Behälter sowie Einbauten, Wärmeaustauschelemente und dergleichen auf, welche in Mediumberührung kommen.
• Aufgrund der hohen Viskosität oder einer ausgeprägten Fließgrenze neigen diese Medien dazu, beim Entleeren an den Kontaktbereichen, wie der Behälterwand, an Einbauten, wie Stromstörer oder Wärmeaustauschelementen, an einem Rührwerk mit Rührwelle und Rührflügeln, haften zu bleiben. Als Beispiel derartiger Medien kommen Kleb- und Dichtstoffe (Hot melts, Silikonkautschuk, etc), Farben und Lacke, Kosmetika oder pharmazeutische Produkte, wie Cremes, Seifen, Lotionen, Zahnpasta, etc. und Nahrungsmittel, wie Senf, Marmelade, Speisefette und dergleichen in Betracht. Die beim Entleeren in der Bearbeitungsanlage haften bleibende Reste führen zu Produktverlusten und erhöhen den Reinigungsaufwand zwischen den einzelnen Chargen, was zeit- und kostenaufwändig ist. Insbesondere bei pharmazeutischen und kosmetischen Erzeugnissen und bei Nahrungsmitteln werden höchste Anforderungen an die reproduzierbare Reinheit gestellt, so dass eine zuverlässige Reinigung der Bearbeitungsanlage und deren Aggregate gefordert werden muss.
• Die EP 0 831 290 A2 offenbart beispielsweise eine Bearbeitungsanlage, insbesondere für mittel- und hochviskose fluide Medien mit einem Rührwerk in einem Behälter sowie mit Einbauten, Wärmeaustauschelementen oder dergleichen, welche in Mediumberührung in der Bearbeitungsanlage kommen, wobei die mit dem fluiden Medium in Berührung kommenden Bereiche der Bearbeitungsanlage mediumabweisend beschaffen sind. In der EP 0 831 290 A2 ist dafür eine Antihaftbeschichtung angegeben.
• In der DE 66 09 311 U ist eine Bekleidung mit Kunststoff angegeben.
• In der Entgegenhaltung DE 200 20 142 U1 ist eine haftungshemmende Beschichtung (Teflon) angegeben.
• Ausgehend von einer Bearbeitungsanlage, wie sie aus der EP 0 831 290 A2 bekannt und im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bestimmte mediumabweisende Eigenschaften von Oberflächen der mit einem fluiden Medium in Berührung kommenden Teile zu erreichen.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Bearbeitungsanlage gemäß der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 4 angegeben.
• Gemäß der Erfindung basieren die mediumabweisenden Eigenschaften auf Lipo- oder Hydrophobie, Randwinkelphänomenen, Lotusblüteneffekten oder dergleichen.
• Da bei der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage wenigstens an den meisten mit dem fluiden Medium in Berührung kommenden Bereichen ein Anhaften des Mediums verhindert wird, lässt sich auf effektive Weise ein Produktverlust beim Entleeren der Bearbeitungsanlage reduzieren, und insbesondere lassen sich die Reinigungsarbeiten schnell und effizienter zwischen den jeweiligen Chargen durchführen. Somit genügt eine derartige Bearbeitungsanlage den hohen Anforderungen an die Reinheit und die Reproduzierbarkeit der Reinheit. Somit ist eine derartige Bearbeitungsanlage für pharmazeutische und kosmetische Erzeugnisse und für die Zubereitung von Nahrungsmitteln bevorzugt geeignet. Durch die geringeren Rückstände wird auch die Abwasserbelastung reduziert. Insbesondere an den senkrechten und geneigt verlaufenden Flächen im Behälter der Bearbeitungsanlage kann durch die mediumabweisenden Eigenschaften erreicht werden, dass beim Entleeren das Medium abgestoßen wird und der Schwerkraft folgend ablaufen kann. Somit kann das Medium mit der Erzeugnismasse im Behälterinnenraum nahezu vollständig ausgetragen werden. Hierdurch vereinfachen sich auch Reinigungsarbeiten und der Reinigungsaufwand, da die mit dem Medium in Berührung kommenden Flächen und Aggregate der Bearbeitungsanlage bereits weitgehend vorgereinigt sind.
• Vorzugsweise wird die Beschaffenheit der mit dem fluiden Medium in Berührung kommenden Bereiche hinsichtlich ihrer Mediumabweisung durch eine entsprechend geeignete Beschichtung der Flächen erreicht. Alternativ kommt auch eine Photokatalyse oder dergleichen in Betracht. Auch kann die Oberfläche der mit dem fluiden Medium in Berührung kommende Teil entsprechend eventuell mikrostrukturell gestaltet sein. Diese mediumabweisende Beschichtung bewirkt ein Abstoßen, welches auf Lipo- oder Hydrophobie, Randwinkelphänomenen, Lotusblüteneffekten oder dergleichen basiert.
• Vorzugsweise ist bei einer solchen Bearbeitungsanlage wenigstens das Rührwerk mit seinen in den Behälter ragenden Teilen mediumabweisend beschaffen. Ein solches Rührwerk kann Rührblätter oder Wendeln umfassen oder es kann auch eine Dissolverscheibe oder eine Rotor-Stator-Anordnung umfassen.
• Als weitere Anwendungsgebiete für derartige Bearbeitungsanlagen kommen auch Polymerisationsreaktoren in Betracht, bei denen Verunreinigungen an der Oberfläche der mit dem Medium in Berührung kommenden Bereiche, welche meist aus Stahl bestehen, als Katalysator wirken. Hierdurch besteht die Neigung, dass Polymerketten an diesen Bereichen anwachsen können. Ein Anwendungsbeispiel im Bereich niedriger Viskositäten sind Kristallisatoren, wo bevorzugt an den Kühlflächen Produkt ankristallisiert und dadurch den Wärmeübergang, die Ausbeute und Produktqualität verschlechtert.
• Zusammenfassend ist es bei der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage wesentlich, dass im Wesentlichen alle mit dem Medium in Berührung kommenden Bereiche, insbesondere in einem Behälter einer solchen Bearbeitungsanlage, die Eigenschaft haben, dass sie das jeweilige Medium abweisen, so dass eine weitgehend vollständige Entleerung der Bearbeitungsanlage und insbesondere des Behälters ohne nennenswerte Mediumverluste ermöglicht wird. Zugleich lässt sich auch der Reinigungsaufwand sowohl hinsichtlich des Zeitaufwands als auch hinsichtlich der Kosten reduzieren, so dass sich eine effektive Reinigung einer solchen Bearbeitungsanlage auch mit höchsten Anforderungen an die Reproduzierbarkeit der Reinheit verwirklichen und erzielen lässt. Dies ist insbesondere im Hinblick auf herzustellende pharmazeutische und kosmetische Erzeugnisse von hervorzuhebendem Vorteil. Auch lassen sich wegen der herabgesetzten Reinigungszeiten die Stillstandszeiten einer solchen Bearbeitungsanlage reduzieren, so dass sich die Bearbeitungsanlage effizienter betreiben und nutzen lässt.

Claims (4)

1. Bearbeitungsanlage, insbesondere für mittel- und hochviskose fluide Medien mit einem Rührwerk in einem Behälter sowie mit Einbauten, Wärmeaustauschelementen oder dergleichen, welche in Mediumsberührung in der Bearbeitungsanlage kommen, wobei die mit dem fluiden Medium in Berührung kommenden Bereiche der Bearbeitungsanlage mediumabweisend beschaffen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mediumabweisenden Eigenschaften auf Lipo- oder Hydrophobie, Randwinkelphänomenen, Lotusblüteneffekten oder dergleichen basieren.
2. Bearbeitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem fluiden Medium in Berührung kommenden Bereiche oder Aggregate mit einer mediumabweisenden Beschichtung versehen sind.
3. Bearbeitungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Rührwerk mit seinen in den Behälter ragenden Teilen mediumabweisend beschaffen ist.
4. Bearbeitungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der mit dem fluiden Medium in Berührung kommenden Teile die mediumabweisenden Eigenschaften durch eine Beschichtung, eine Photokatalyse oder eine mikrostrukturelle Gestaltung erhält.