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DER KONSTRUKTEUR 10/2015

DER KONSTRUKTEUR 10/2015

MASCHINENSICHERHEIT I

MASCHINENSICHERHEIT I SPECIAL Tür zu für coole Prozesse Sicherheitszuhaltung in einer Tiefkälteanlage für Blutplasma Sauberkeit und Prozesssicherheit Auch abgesehen von der Geschwindigkeit des Kältetransfers waren die Anforderungen in diesem Projekt hoch. Christoph Wiemer, Vertriebsleiter Sonderanlagenbau bei L&R Kältetechnik: „Die Anlage steht in einem Produktionsbereich der Reinraumklasse D. Dass wir das Regelwerk der Good Manufacturing Practice berücksichtigen mussten, ist in der Pharmaindustrie selbstverständlich. Außerdem war eine einfache, gründliche und rückstandsfreie Reinigung gefordert – was schon angesichts der umfangreichen elektrotechnischen Ausstattung eine echte Herausforderung war.“ Darüber hinaus mussten die L&R-Ingenieure die Prozesssicherheit gewährleisten: „Es muss sichergestellt sein, dass die Tür während des Tiefkühlvorgangs nur im Notfall und nach vorherigem Entriegeln über die Steuerung geöffnet werden kann.“ Sylvia Blömker Die Türen eines Plattenfrosters, der frisch gewonnenes Blutplasma in kurzer Zeit per Kontaktkühlung auf eine Kerntemperatur von -30 °C herabkühlt, werden mit Sicherheitszuhaltungen zuverlässig überwacht. Dabei dienen die Sicherheits-Schaltgeräte weniger dem Personen- als vielmehr dem Prozessschutz. Vielen Maschinen und Anlagen der Verfahrenstechnik sieht man ihre Funktion nicht an. Das gilt auch für den Plattenfroster der L&R Kältetechnik GmbH. Das Unternehmen entwickelt und baut Anlagen, die Kälte und Tiefkälte bis -120 °C bereitstellen – für Betriebe der Kunststoff- und Metallverarbeitung, aber auch für hochsensible Anwendungen z. B. in der Verfahrenstechnik und der Pharmaproduktion. Schockgefrieren von Blutplasma Der Plattenfroster entstand aufgrund der Anfrage eines Herstellers von Pharma-Erzeugnissen auf Blutplasma-Basis. Diese flüssigen, zellfreien Bestandteile des Bluts verwendet man, um Blutgerinnungsmittel und Impfstoffe zu gewinnen. Um die Wirk- Sylvia Blömker, K.A.Schmersal GmbH & Co. KG, Wuppertal stoffe zu erhalten, muss das Plasma, das in 6 bis 8 l fassenden Beuteln abgepackt ist, in einer definierten Zeitspanne auf -30 °C herabgekühlt und bei dieser Temperatur bis zur Weiterverarbeitung gelagert werden. Bei der Kombination von Temperatur und Abkühlzeit, die der Anwender forderte, kann man von Schockgefrieren sprechen. Das bedeutet: Es reicht nicht aus, einfach Kälte zu erzeugen. Die Kälte muss vielmehr gezielt ins Produkt eingebracht werden – per Kontaktkühlung. Deshalb entwickelten die L&R-Ingenieure eine Anlage mit zwei Kühlzellen, in denen jeweils sieben Kontaktplatten übereinander angebracht sind. Zwischen die von Kühlmittel durchströmten Platten werden die Plasmabeutel eingelegt. Ist die Kühlzelle vollständig beladen, fährt ein Zylinder so weit aus, dass die Beutel mit kontrolliertem Druck an den Kontaktplatten anliegen. Auf diese Weise erfolgt die Kälteübertragung deutlich wirksamer und somit schneller als mit reiner Luftströmung. Gesucht: Hygienegerechte Zuhaltung Deshalb war klar, dass die beiden Türen über eine Zuhaltung abzusichern sind. Und die zusätzliche Anforderung an diese Zuhaltung lautete: Da die Schaltgeräte nicht in der Tiefkältekammer angebracht werden können, müssen sie an der Außenseite des Plattenfrosters montiert werden und entsprechend hygienegerecht sein sowie eine hohe Schutzart aufweisen. Für derartige Einsatzprofile hat die Schmersal Gruppe die Sicherheitszuhaltung AZM 300 entwickelt. Der neuartige Zuhaltemechanismus mit der markanten kreuz- 01 Die Sicherheitszuhaltung wurde u. a. für sensible Anwendungsbereiche in der Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie entwickelt 78 Der Konstrukteur 10/2015

SPECIAL I MASCHINENSICHERHEIT . . . damit alles glatt geht 02 Die beiden Türen der Kühlzellen werden jeweils von AZM 300 zugehalten, während Blutplasma per Kontaktkühlung schockgefroren wird 03 Die Anlage ist kompakt gebaut, hygienegerecht gestaltet und für den Betrieb in Reinräumen geeignet förmigen Zuhaltung ermöglicht – in Kombination mit der Schutzart IP69K – eine einfache Reinigung und verhindert das Ablagern von Verunreinigungen. Die integrierte Elektronik des AZM 300 überwacht über eine sicherheitstechnisch ertüchtigte RFID-Sensorik sowohl die Stellung des Verriegelungsbolzens wie auch die Stellung der Schutztür selbst. Die entsprechende Sicherheitssensorik hat Schmersal selbst entwickelt. Praxisgerechte Lösung Steuerungstechnisch hat L&R die Zuhaltung so integriert, dass die Tür zugehalten dass die Zuhaltung sehr einfach montiert und justiert werden kann. Außerdem wird an den beiden Türen mit Rechts- und Linksanschlag ein und dasselbe Modell eingesetzt. Der Konstrukteur kann auf weitere Bauelemente wie Anschläge und Rastelemente verzichten, und die Rastkraft – d. h. die nicht sicherheitsgerichtete Rastkraft – ist einstellbar. Prozessschutz im Vordergrund Im Unterschied zu den meisten anderen Anwendungen von Sicherheitszuhaltungen steht beim Plattenfroster nicht der Schutz des Arbeitspersonals, sondern des Produkts bzw. des Prozesses im Vordergrund. Christoph Wiemer: „Wenn die Tür der Kühlzelle während des Abkühlvorgangs geöffnet wird, kann das nicht nur zur Folge haben, dass die Zellen durch die Luftfeuchtigkeit stark vereisen, sondern vielmehr, dass die gesamte Charge nicht schnell genug abgekühlt wird und damit unbrauchbar ist. Das galt es unbedingt zu vermeiden.“ Diese Aufgabe haben die L&R-Ingenieure mit Hilfe der Sicherheitszuhaltung AZM 300 gut gelöst. Und auch wenn es sich hier per Definition „nur“ um Prozessschutz handelt, kann diese Funktion letztlich die Gesundheit vieler Menschen verbessern und im Extremfall sogar Menschenleben retten. Denn das Blutplasma, aus dem z. B. Blutgerinnungsmittel für Hämophile, sprich Bluter, und Impfstoffe als Sofortschutz gegen Tollwut und Hepatitis B gewonnen werden, ist ein sehr wertvoller und knapper Grundstoff der Pharmazeutik. Vom Unikat zum Serienprodukt Werkzeuge & Technologie Lösungen für eine anforderungsgerechte Oberflächenqualität Glattwalzen - Oberflächen glätten Festwalzen - Lebensdauer erhöhen Schälen und Glattwalzen Zylinderrohrbearbeitung ECOROLL AG Werkzeugtechnik Hans-Heinrich-Warnke-Str. 8 D-29227 Celle Tel.: 05141 98650 Fax.: 05141 881440 Mail: mail@ecoroll.de http://www.ecoroll.de NEU Die Sicherheitszuhaltungen mussten hygienegerecht sein und eine hohe Schutzart aufweisen wird, während der Gefrierprozess im Gange ist. Die dem AZM 300 zugeordnete Auswerteelektronik ist im Schaltschrank untergebracht, der in den kompakten Plattenfroster integriert wurde. Der eigene Schaltschrankbau von L&R gewährleistet hohe Elektronik-Kompetenz. Das drehkreuzartige Zuhalteprinzip des AZM 300 schafft die Voraussetzung dafür, Der erste von L&R entwickelte Plattenfroster wurde bereits ausgeliefert und arbeitet zur vollen Zufriedenheit des Betreibers. Die zweite Anlage dieser Art wird bereits für ein anderes Unternehmen der Pharmaindustrie gefertigt. Die Aussichten sind somit gut, dass aus einem von Grund auf neu ent wickelten Unikat ein (Klein-)Serienprodukt wird. Beim zweiten Plat-tenfroster ist die zu erreichende Temperatur mit -70 °C nochmals tiefer – er ist ebenfalls mit Sicherheitszuhaltungen vom Typ AZM 300 ausgestattet. Bilder: Fotolia, K.A.Schmersal, L&R Kältetechnik www.schmersal.com MechKon - Die Smartphone App von ECOROLL Rechner: Nutzen Sie die verschiedenen Module zur Bestimmung von Rauheit, Härte, Schnittdaten, Einheiten, Toleranzen und Grenzwellenlänge. Produktkonfigurator: Finden Sie anhand der zu bearbeitenden Werkstückkontur ein für Ihre Anwendung geeignetes Werkzeug und informieren Sie sich detailliert über die Technologien und Werkzeuge der ECOROLL AG im eingebundenen Produktkatalog. Mehr Infos unter: www.ecoroll.de Besuchen Sie uns Halle 06 Stand G16

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