Fachartikel: Aufsetzmagnetrührwerke

Magnetrührwerke bieten im Vergleich zu Rührern mit Gleitringdichtung viele Vorteile. Eine Weiterentwicklung von Aufsetzmagnetrührwerk mit innen liegender Magnetkupplung ermöglicht nun Einsatzbereiche, die zuvor nicht möglich waren.

Magnetrührwerke – effizient und wartungsfreundlich

Magnetrührwerke bieten im Vergleich zu herkömmlichen Rührwerken mit Gleitringdichtung viele Vorteile. Insbesondere das geringere Kontaminationsrisiko und die daraus resultierenden niedrigeren Betriebskosten sind gewichtige Argumente für den Einsatz der Magnetrührwerkstechnologie. Die Entwicklungen in diesem Bereich sind in den letzten Jahren rasant vorangeschritten. Dies ermöglicht einen Einsatz für eine Vielzahl von Rührprozessen, wie zum Beispiel bei Slurryrühraufgaben. Magnetrührwerke kombinieren dabei aseptische Prozessfähigkeit mit stabilem und präzisem Lauf und ermöglichen darüber hinaus eine große Kraftübertragung.

Retrofitting für bestehende Anlagen

Nicht nur neue Behälter oder Bioreaktoren können mit Magnetrührwerken ausgestattet werden. Auch ein Austausch des konventionellen gleitringgedichteten Rührwerks, im Rahmen eines Retrofittings von bestehenden Anlagen, ist aufgrund der vielen Vorteile der Magnetrührwerkstechnologie in vielen Fällen sinnvoll.

Erhöhte Drehmomente und bessere Stabilität

Im Bereich der von oben angetriebenen Magnetrührern, den sogenannten Aufsetzmagnetrührwerke, hat ZETA nun eine Produktneuheit auf den Markt gebracht. ZETAs Aufsetzmagnetrührwerke waren hauptsächlich für Magnetkupplungen bis 8 Newtonmeter (Nm) ausgelegt. Die Einsatzbereiche waren dabei auf Reaktoren im Laborbereich und kleinere Prozessbehälter beschränkt. Die Weiterentwicklung des ZETA AMRi – einem Aufsetzmagnetrührwerk mit innen liegender Magnetkupplung – ermöglicht nun Anwendungsmöglichkeiten im größeren Maßstab und für schräge Einbaulage bis zu 20° Neigung. Das optimierte Design führt zur Erhöhung von übertragbaren Drehmomenten bei besserer Stabilität der Rührwelle und Lagerzapfens

Maßgeschneidert für die pharmazeutische Industrie

Bei einigen Rührprozessen – abhängig von der Behälter- und Rührwerksgeometrie – erfordert der Einbau des Rührwerks einen gewissen Neigungswinkel, um eine optimale Strömungsdynamik zu erreichen. Auch für Anlagen mit einer solchen Schrägneigung der Rührwelle hat sich das AMRi bei Kunden bereits bewährt.

Für ein Schweizer Pharmaunternehmen wurde eine Mikrofiltrationsanlage geliefert, deren Geometrie sich auf Kundenwunsch an der einer bestehenden Anlage mit konventionellem Rührwerk orientiert. Statt des gleitringgedichteten Rührwerks wurde hier allerdings ein Aufsetzmagnetrührwerk eingebaut. Damit war nicht nur der erforderliche Neigungswinkel von 10 Grad möglich, Tests vor der Auslieferung belegten, dass das Rührwerk auch im 20 Grad-Winkel betrieben werden kann. Im Rahmen einer Rührwerksausbaustudie wurde gemeinsam mit dem Kunden die beste Lösung für ein an die räumlichen Bedingungen angepasstes, benutzerfreundliches und ergonomisches Design erarbeitet.

Durchdachtes Design für einfache Reinigung

Zu den weiteren Vorteilen des AMRi zählt auch der einfache Aufbau aus zwei Teilen – einer mit dem Flansch fix verbauten Einheit und einer Antriebseinheit. Der komplett abnehmbare Behälterdeckel ermöglicht zudem einen einfachen Einbau des Rührwerks. Durchgeführte Riboflavintests bestätigen die einfache und effiziente Reinigungsmöglichkeit von Behälter und Rührwerk.

Noch nie dagewesene Einsatzmöglichkeiten

Bei einer ganz speziellen Rühraufgabe in einer Downstream-Prozessanlage für einen Kunden in Wien kommt ebenfalls ein Aufsetzmagnetrührwerk zum Einsatz. In einem 700 L Behälter wird ein Slurry aus Hydroxyapatit gerührt, der dann über ein Auslassventil im Behälterboden in die zu packende Chromatographiesäule gepumpt wird. Das Material setzt sich allerdings leicht ab und verdichtet sich. Für diese Herausforderung gab es bisher noch kein geeignetes Rührsystem.

ZETA entwickelte eine Lösung mit einem auf den Behälter abgestimmten dreistufigen AMRi-Rührwerks, um ausreichende Turbulenz während des Entleeren und auch bei niedrigen Ansatzvolumen sicher zu stellen. Das neue System wurde ausführlichen Tests unterzogen, die den Slurry in Hinblick auf Partikelgrößen und Verklumpung untersuchten. Dabei wurde die Effizienz und Stabilität des Rührsystems belegt.

Rührwerke für explosionsgefährdete Umgebungen

ZETAs Aufsetzmagnetrührwerke entsprechen den ATEX-Richtlinien und können für einen Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung zertifiziert werden. Ein solches Projekt wurde für einen Arzneimittelhersteller in der Schweiz realisiert. Hier kamen Rührwerke für 22 Behälter mit Größen von 50 oder 100 L, wobei die jeweiligen Rührwellen in einem Neigungswinkel von 13 oder 20 Grad eingebracht wurden, zum Einsatz. Die Behälter mit gleitringgedichteten Rührwerken auszustatten kam für den Kunden nicht in Frage, da die Stickstoffversorgung für die gasgeschmierten Dichtungen sehr aufwändig wäre und zu viel Platz benötigt hätte.

• Reduziertes Kontaminationsrisiko gegenüber Gleitringdichtungen
• Einfache, kostengünstige Wartung
• Hohe Stabilität auch bei schräg geneigter Rührwelle
• Hoher Leistungseintrag möglich
• ATEX Zertifizierung möglich
• Kundenspezifische Lösungen für spezielle Aufgaben und Herausforderungen