Aseptische und sterile Tankprozesse erfordern absolute Produktintegrität. Jedes Gramm Rückstand, das im Mischer verbleibt, ist verlorene Ausbeute. Jedes erzeugte Verschleißpartikel ist ein Kontaminationsrisiko. Jede Stunde ungeplanter Wartung bedeutet kostspieligen Stillstand. Der aseptische Magnetmischer Alfa Laval LeviMag begegnet allen drei Herausforderungen durch ein einziges Konstruktionsprinzip: ein magnetisch schwebendes Laufrad, das im Tank niemals mechanischen Kontakt aufnimmt.

Wie funktioniert ein Mischer mit schwebendem Laufrad?

Im Mittelpunkt des LeviMag steht ein radialschaufeliges Laufrad, das im Inneren des Prozesstanks installiert ist. Eine Magnetkupplung überträgt das Drehmoment von der externen Antriebseinheit durch die Tankwand und rotiert das Laufrad ohne jede Wellendurchführungsdichtung. Das einzigartige Design der Alfa Laval Magnetkupplung stellt sicher, dass das Laufrad jederzeit schwebt – während des Mischens, während der Reinigung und sogar wenn der Tank leer ist.

Diese permanente Levitation bedeutet, dass das Laufrad ohne Beschädigung trocken laufen kann. Im Normalbetrieb besteht kein mechanischer Kontakt zwischen dem Laufrad und den Lageroberflächen, wodurch axialer Verschleiß vollständig eliminiert wird. Das Innenlager wird aus Siliziumkarbid nach EN 12756 gefertigt, was außergewöhnliche Härte und Langlebigkeit bietet. Da keine Dichtung versagen und keine Kontaktfläche degradieren kann, ist eine Kontamination des Prozesses durch Verschleißpartikel wirksam ausgeschlossen.

Warum vollständige Entleerbarkeit für die Produktausbeute entscheidend ist

Herkömmliche bodenmontierte Mischer schließen Produkt in Dichtungshohlräumen, Lagerspalten und Totzonen um die Laufradwelle ein. Der LeviMag eliminiert diese Toträume. Da das Laufrad frei schwebt, läuft die gesamte Prozessflüssigkeit unter Schwerkraft vollständig aus dem Tank ab. Alfa Laval beschreibt dies als „Mischen bis zum letzten Tropfen" – und das Design belegt diesen Anspruch.

Die vollständige Entleerbarkeit sorgt auch für überlegene CIP- und SIP-Leistung. Während der Reinigung fließen CIP-Flüssigkeit und Dampf frei um jede Oberfläche der internen Mischerteile, ohne verborgene Bereiche, in denen sich Rückstände ansammeln können. Der LeviMag unterstützt CIP bei Temperaturen bis zu 95 °C (bei maximal 50 U/min) und SIP bei bis zu 125 °C (bei 50 U/min) oder 150 °C bei stehendem Laufrad. Diese gründliche Reinigbarkeit reduziert Zykluszeiten, senkt den Chemikalien- und Wasserverbrauch und gibt Ihnen die Gewissheit, dass jede Charge in einer vollständig desinfizierten Umgebung beginnt.

Hygienische Konstruktion und Werkstoffe

Laufrad und Anschweißplatte werden aus AISI 316L (UNS S31603) gefertigt, dem branchenüblichen austenitischen Edelstahl für hygienische Prozessanlagen. Alle produktberührten Oberflächen sind mechanisch auf Ra <0,8 µm poliert, was eine glatte Oberfläche gewährleistet, die Biofilmbildung widersteht und die Reinigung vereinfacht.

Antriebsrotor, Welle und Konsolenflansch bestehen aus AISI 304 (UNS S30400). Standard-Dichtungen sind aus EPDM; FPM und FFKM sind als Optionen für Prozesse mit aggressiveren Medien oder höheren Temperaturen erhältlich. Das Getriebe verwendet USDA H1-lebensmitteltaugliches Öl, und der lackierte Getriebemotor erfüllt DIN 12944 C2 (NSF/ANSI 51-2009e). Für Reinraumumgebungen verwendet die optionale Antriebseinheit eine Dauerhaft verbundene Oberfläche (nsd tupH), die FDA Title 21 CFR 175.300 entspricht.

Diese Werkstoffauswahl unterstützt direkt die Einhaltung der EG-Verordnung 1935/2004 für Lebensmittelkontaktmaterialien, FDA CFR 21 für nichtmetallische Teile und GMP-Anforderungen. In Kombination mit dem optionalen Q-doc-Paket bietet der LeviMag vollständige Rückverfolgbarkeit vom Rohmaterial bis zum fertigen Bauteil.

Flexible Auslegung für Tanks von 30 bis 40.000 Litern

Der LeviMag ist in zwei Modellvarianten erhältlich. Das WP50 nimmt Laufräder mit 100 mm und 150 mm auf und wird über eine Klemmringverbindung am Tank befestigt. Das WP81 unterstützt Laufräder mit 200, 250 und 300 mm und verwendet eine Flansch-Bolzen-Verbindung. Beide Modelle sind mit Standardkonsolenhöhe oder erweiterter Konsole für isolierte Tanks erhältlich.

Über diese fünf Laufradgrößen hinweg reichen die Mischgeschwindigkeiten von 10 U/min bis zu 800 U/min (für das 100-mm-Laufrad). Größere Laufräder arbeiten bei niedrigeren Höchstdrehzahlen – 480 U/min für die 150-mm- und 200-mm-Größen, 230 U/min für 250 mm und 200 U/min für das 300-mm-Laufrad. Dieser Drehzahlbereich unterstützt vier unterschiedliche Leistungsstufen:

• Leistungsstufe 1: Medien homogen halten – schonendes Erhaltungsmischen und Wärmeübertragung mit geringem Gradienten
• Leistungsstufe 2: Mildes Mischen – einfaches Mischen mischbarer Flüssigkeiten und Wärmeübertragung mit hohem Gradienten
• Leistungsstufe 3: Mischen – Mischen von Flüssigkeiten mit relativ kurzen Mischzeiten, Partikelaufschwemmung bis zu einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,03 m/s
• Leistungsstufe 4: Leistungsstarkes Mischen – Lösen von Feststoffen, sehr kurze Mischzeiten, Partikelaufschwemmung bis zu einer Ablagerungsgeschwindigkeit von 0,06 m/s

Die Auslegung ist unkompliziert mithilfe des Alfa Laval-Konfigurators oder der veröffentlichten Auswahldiagramme. Dabei müssen jedoch zwei Voraussetzungen erfüllt sein: Die Flüssigkeitshöhe muss gleich oder kleiner als das 2,5-fache des Tankdurchmessers sein, und das spezifische Gewicht des Mediums darf 1,1 nicht überschreiten. Wenn Ihr Prozess außerhalb dieser Parameter liegt, wenden Sie sich an Euroflow oder den weltweiten technischen Support von Alfa Laval für eine individuelle Auslegungsbeurteilung.

Energieeffizienter IE5-Motor und Antriebsoptionen

Die Standard-Antriebseinheit verfügt über einen IPMSM, der mit IE5-Effizienz arbeitet – der höchsten verfügbaren Motoreffizienzklasse. Sie ist mit IP66 gegen Staub und Hochdruckwasserstrahlen geschützt. Der Motor erfordert einen Frequenzumrichter, der für IPMSM-Motoren geeignet ist; dieser Frequenzumrichter ist nicht im Alfa Laval-Lieferumfang enthalten und muss separat bestellt werden.

Der Antrieb verwendet einen hocheffizienten Kegelstirnrad-Winkelgetriebemotor, der mit lebensmitteltauglichem Öl geschmiert wird. Der maximale Montagewinkel beträgt 0° bis 45° von der Horizontalen; der Motor darf nicht nach unten gerichtet sein. Die Standardausführung ist blau lackiert (RAL 5010) mit Lüfterbelüftung. Die Reinraumoption ersetzt dies durch eine Versiegelte Oberfläche Konversionsbehandlung (nsd tupH), die ein glattes, versiegeltes Gehäuse ohne Lüfter erzeugt – ideal für kontrollierte Umgebungen.

Für Regionen, die spezifische Zertifizierungen erfordern, sind drei weitere Motorvarianten erhältlich. Der Premium/CUS-Motor (Ländercode US/CA) bietet die Effizienzklasse Premium mit Leistungsangaben von 0,37 kW (WP50) und 0,75 kW (WP81). Der ATEX/EX-Motor (EU und allgemeine Regionen) hat eine IE2/IE3-Effizienzklasse und die Sicherheitsklasse Ex db eb IIC T4 Gb. Der LV-Explosionsgeschützte Motor (US/CA) erfüllt die Anforderungen der Klasse I Div 1 Gruppe D bei Premium-Effizienz. Alle Motoroptionen bieten IP66-Schutz.

Umfassende Dokumentation und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften

Jeder LeviMag wird standardmäßig mit einem 2.2-Zertifikat geliefert. Für Branchen, in denen eine vollständige Rückverfolgbarkeit der Lieferkette vorgeschrieben ist – insbesondere in der Pharmaproduktion und Biotechnologie –, bietet das optionale Alfa Laval Q-doc-Paket einen umfangreichen Dokumentationssatz. Dieser umfasst 3.1-Materialzeugnisse nach EN 10204 für alle medienberührten Teile, Konformitätserklärungen für die EG-Verordnung 1935/2004, GMP und FDA CFR 21 (für Elastomere, Keramik und Getriebeöl). TSE/ADI-Erklärungen und Konformitätserklärungen zur Oberflächenbeschaffenheit sind ebenfalls enthalten.

Für Installationen in explosionsgefährdeten Bereichen deckt das Q-doc-Paket die Einhaltung der ATEX-Richtlinie 2014/34/EU ab. Dieses Dokumentationsniveau vermeidet Verzögerungen bei Audits und Qualifizierungsprozessen und bietet Ihnen einen lückenlosen Nachweis vom Rohstoffbezug bis zur Endmontage.