Steril légkör a fröccsöntés során: speciális falprofil és kifinomult szellőző rendszer lehetővé teszi a 6,3 m-es belmagasságot

Mivel a fővárosi gyártóépületek Bahlingben túl kicsivé váltak, a Braunform GmbH egy új telephelyet épített a szomszédos Endingen városában, két tisztatérrel a műanyag- és gyógyszeripari gyártáshoz. (Forrás: Braunform GmbH)

A tisztaszobákban speciális mennyezeti és fal szerkezeteket alkalmaztak. Emellett egy kifinomult szellőzőrendszert terveztek, amely lefelé irányuló levegőáramlással működik szűrő-fan egységeken keresztül, és nagyon energiahatékonyan működik. (Forrás: Braunform GmbH)

„A legoptimálisabb szellőztetési koncepció kidolgozása érdekében számos kísérletsorozatot végeztünk. Ezen eredmények alapján egy hatékony energiarendszert fejlesztettünk ki” – magyarázza Jürgen Wolf, a bc-technology projektvezetője. (Forrás: bc-technology GmbH)

„A BC-Technology egy nagyon kompetens csapattal rendelkezik, akik még a különböző szakágakkal való nézeteltérések esetén is gyors megoldásokat találtak. A vállalat ismét megbízható partnerként bizonyult” – nyilatkozta Thomas Geier, az Industrial Engineering vezetője a Braunform GmbH-nál. (Forrás: Braunform GmbH)

Az elmúlt években a Braunform GmbH, székhellyel Bahlingenben folyamatosan növekedett, így a gyártóépületek idővel kicsivé váltak. Ezért a vállalat néhány kilométerre a fő telephelytől Bahlingentől Endingen városában épített egy új üzemet műanyag- és gyógyszergyártáshoz fröccsöntéssel. Az összes minőségi követelmény biztosítása érdekében a gyártás két tisztatérben történik, GMP C és GMP D osztályok szerint, amelyeket különösen az igényekhez igazítottak: A fröccsöntőgépek és a daruk méretei miatt legalább 6,3 m belmagasság volt szükséges. A gyártóhelyiségeket a bc-technology GmbH tervezte és valósította meg, amely rugalmas moduláris rendszerű tisztatérépítést kínál. Különös hangsúlyt fektettek a magas energiahatékonyságra, amit szűrőventilátor egységek alkalmazásával értek el.

Sok orvostechnikai eszköz, például fecskendőbiztonsági zárak vagy infúziós zsákok zárjai, melyeket műanyagból fröccsöntéssel gyártanak, magas követelményeknek kell megfelelniük. Ezért gyártásuk egyre inkább ellenőrzött körülmények között, tisztatérben történik. A Braunform GmbH is ide tartozik: a családi vállalkozás fő tevékenysége a formakészítés Bahlingben. 1997 óta a termékkínálat kiegészítéseként a gyógyszeripar számára GMP C és D szerint, összetett gyártási folyamatokkal készült műanyag termékeket gyártanak tisztatérben. „Az elmúlt években a megrendelések összetettebbé váltak, így gyártóépületeink egyszerűen nem bírták a terhelést, és már nem feleltek meg a technikai elvárásoknak” – emlékszik vissza Thomas Geier, a Braunform GmbH ipari mérnöki vezetője. Ezért a vállalat úgy döntött, hogy egy új üzemet épít egy második helyszínen, a fő telephely közelében. A tisztatér-gyártást Bahlingből Endingenbe helyezték át, hogy több helyet biztosítsanak a formakészítés részlegének Bahlingben. Emellett Endingenben lehetőség nyílt minden legkorszerűbb technológiát alkalmazni, figyelembe véve a logisztikai követelményeket. Ez magas elvárásokat támasztott a tervezőkkel szemben, mivel a gépek legalább 6,3 m belmagasságot igényeltek.

Moduláris rendszer magas energiahatékonysággal

A Braunform több beszállítótól is bemutatott koncepciókat. Ezek között szerepelt a bc-technology GmbH is, amely már 2012-ben részt vett a meglévő tisztaterek bővítésében Bahlingben. A jó együttműködés és a különösen energiatakarékos koncepció kidolgozása miatt a vállalat megkapta ezt a megbízást is. Mindössze kilenc hónap alatt valósultak meg a két tisztatér – ebből az egyik GMP C osztályú, a másik GMP D. Emellett a személyzeti és anyagbeszállási zónák is beépítésre kerültek a tervekbe. Külön figyelmet fordítottak arra, hogy a tisztaterek mérete és a zónák irányítása olyan legyen, hogy a műszakváltások idején a személyzet a lehető legkevesebbet tartózkodjon a zónákban. A tér mérete és a zónák irányítása úgy lett optimalizálva, hogy a várakozási idő a lehető legkisebb legyen.

A szokatlan belmagasság külön kihívást jelentett a bc-technology számára is: egyrészt kifinomult szellőztetési koncepciót igényelt, másrészt a falaknak meg kellett felelniük a magas építészeti követelményeknek – például statikai szempontból. „Általában a tisztaterek átlagos magassága körülbelül 3-3,5 m” – magyarázza Jürgen Wolf, a bc-technology projektmenedzsere. „Mivel ebben az esetben a fröccsöntőgépeket és három darut kellett elhelyeznünk, szinte meg kellett duplázni a tér magasságát.”

Optimális megoldás kiterjedt kísérleti sorozatokkal

Mivel a fröccsöntőgépek magas, 8 kW hőterhelést bocsátanak ki, ezeket be kellett vonni az energia- és szellőztetési koncepcióba. A bc-technology javasolta, hogy a szűrőventilátor egységek (FFU) segítségével lefelé irányuló légáramlást alkalmazzanak, spirálkiömlőkkel és visszafúvó hőcserélőkkel. Más rendszerekkel szemben ezek az előnyökkel rendelkeznek, mivel a meglévő levegő nagy részét újrahasznosítják, így kevesebb friss levegőre van szükség; ezáltal kiváló energiahatékonyságot biztosítanak. Emellett összekapcsolhatók a bc-technology által kifejlesztett CleanoFlex rendszer komponenseivel. Ez a rugalmas, moduláris tisztatér-rendszer lehetővé teszi a bármikor végrehajtott bővítéseket és átalakításokat, és alkalmas egyedi ügyféligények kielégítésére. Magasabb tisztatéri osztályokban is könnyen kialakíthatók a helyiségek.

A vállalat minden részletre ügyelt a tervezés során: a hatékonyság tesztelésére próbálószabályokat rendeltek egy tesztlaborban. „Mivel nem állt rendelkezésünkre fröccsöntőgép a tesztekhez, a hőterhelést egy fűtőpárával szimuláltuk, amely ugyanazt a hőterhelést adja, mint a tisztatéri gépek” – írja Wolf. „Ezenkívül a próbákat egy hasonló magas munkakörnyezetben végeztük” – magyarázza a részletes előkészítéseket. „Optikus áramlás szimuláció segítségével dokumentáltuk a légáramlásokat, így ezek alapján olyan energiatakarékos megoldást fejlesztettünk ki Braunform számára” – folytatja Wolf.

Alacsony energiafelhasználás a hővisszanyerés révén

A szellőztetési rendszer is jól átgondolt: egyrészt a új tisztaterek decentralizált szellőző rendszerrel rendelkeznek FFU-val és H14 szűrőkkel, amelyek turbulens átáramlást biztosítanak a csarnokokban. Ez is fontos tényező a szükséges tisztasági osztály elérésében. Másrészt a helyiségeket központi szellőző rendszer friss levegővel látja el. Annak érdekében, hogy a gépek ne bocsássanak ki részecskéket a csarnokba, a fröccsöntőgépek injektáló egységein helyi részecskeszívó berendezést szereltek fel. Ez a levegő a központi rendszer külső levegőjével cserélődik. Itt alkalmazzák a bevált módszert, a hővisszanyerést egy forgó hőcserélő segítségével, amellyel jelentősen csökkenthetők a fűtési és klimatizálási költségek. Emellett a központi szellőző berendezés a levegőt a megadott tisztatéri feltételek szerint párásítja és szárítja. Egy intelligens, önszabályozó rendszer működik, amely a kaszkád elvén alapul: a szűrőventilátor egységek folyamatosan működnek, így szabályozva a helyiség hőmérsékletét, míg a fő szellőző rendszer csak akkor kapcsol be hűtésre vagy fűtésre, amikor a szenzorok észlelik, hogy a beállított hőmérséklet túllépi vagy alulmúlja az értéket. Így a hőmérséklet állandóan 22±3 °C, a páratartalom pedig 50±10 százalék rF.

Különleges fal- és mennyezetprofil az átlag feletti magassághoz

Az egyedi magasság mellett a falak és a mennyezet kialakításában is fontos szerepet játszott. Itt ismét a rugalmasságra helyezték a hangsúlyt, hogy könnyen módosíthatók legyenek az esetleges változtatások. A mennyezeti rendszer több, könnyen cserélhető modulból áll, és alumínium profilok tartják. A magasság rugalmasan állítható csavaranyás rudak segítségével. A mennyezet maximálisan 110 kg/m2 terhelést is elbír.

A bc-technology speciális falpaneleket is kifejlesztett, amelyek rugalmas felépítésűek és önhordóak; így elkerülhető a terhelés átadása a mennyezet felé. A panelek 60 mm vastagok, és műanyag bevonatú látható felülettel rendelkeznek. A falakat további alumínium profilokból készült merevítő szerkezet támogatja. „A falpanelek esetében fontos, hogy a köztes rések szorosan legyenek kialakítva. Ezért ezeket gyanta kötésű, nem deformálódó kőzetgyapot szigetelő anyaggal töltöttük meg” – magyarázza Wolf. Az anyag nem éghető a DIN 4102/A1 szerint. Különösen kiemelkedőek a kiváló hő- és hangszigetelő értékek, amelyek tovább erősítik az átgondolt energiarendszert.

Időben történő átadás szoros határidő ellenére

Az összetett feladat ellenére a bc-technology időben megtervezte és megvalósította a tisztatér-építést. „A kivitelezés megkezdésekor még nem voltak minden részletes tervek kész, továbbá a szoros határidő miatt rendszeres egyeztetésekre volt szükség más szakágakkal és külső klímatechnikai vagy vezérlési tervezőkkel. A GMP és ISO 14644 szerinti tisztatéri szabályok betartását is folyamatosan ellenőriztük” – mondja Wolf a kihívásokról. Az is hozzájárult a sikerhez, hogy a bc-technology a tisztatér minősítését is elvégezte, így nem kellett külső céget megbízni. A Braunform nagyon elégedett volt az együttműködéssel. „A bc-technology rendkívül kompetens csapattal rendelkezik, amely gyorsan talált megoldásokat az esetleges problémákra is. A vállalat ismét megbízható partnernek bizonyult” – mondja Geier. A jövőbeni közös projektekhez jó esélyeket lát a vezető ipari mérnök.