Exakte Dosierung, zuverlässig überwacht mit ValveInsight
Eine runde Sache - Zusammenarbeit mit MarbleMat
MarbleMat™ hebt die personalisierte Nahrungsergänzung auf ein neues Niveau: Das Spin-off der Universität für Chemie und Technologie in Prag, Tschechien, produziert kleine, öl-basierte Kügelchen mit unterschiedlichen Wirkstoffen, die sich gezielt kombinieren lassen. Der präzisen Dosierung der Inhaltsstoffe dieser sogenannten „Murmeln“ kommt größte Bedeutung zu. Darauf darf das Start-up dank der schnellen und robusten Whisper Valves von Bürkert sowie der präzisen Überwachung mit ValveInsight stets vertrauen.
Die kleinen Murmeln von MarbleMat bestehen vollständig aus biologisch abbaubaren, lebensmittelechten Materialien. Ein innerer ölbasierter Wirkstoff-Kern wird von einer festen Schale umschlossen. Die lipidbasierte Struktur der Murmeln ist für schlecht wasserlösliche Verbindungen optimiert. Dadurch wird die Absorption verbessert sowie eine kontrollierte, anhaltende Freisetzung direkt im Darm gewährleistet, wo die Aufnahme am effektivsten ist.
Auf die richtige Menge kommt es an
Die Wirkstoffe werden in flüssiger Form dosiert und fallen als Tropfen auf ein längs befördertes Pulverbett, um dort zu verkapseln. Oberstes Gebot bei der Herstellung ist eine einheitliche Größe der Murmeln. Ein bis drei Millimeter beträgt deren Durchmesser – je nach Anwendung.
„Dosieren wir die Tropfen nicht in genau der benötigten Größe, können wir die Murmeln nicht verwenden und müssen sie entsorgen. Das ist eine teure Angelegenheit“, erklärt Ondřej Rychecký, CEO und Gründer von MarbleMat in Pilsen.
Die Prozessbedingungen sind herausfordernd: eine schnelle Dosiergeschwindigkeit mit Ventilöffnungszeiten von sechs bis acht Millisekunden, Temperaturen von 60 °C bis 80 °C, um das Öl flüssig zu halten, und eine maximale Volumenabweichung von unter drei Prozent.
„Mit den robusten Whisper Valves von Bürkert können wir die Wirkstoffmenge sehr genau dosieren – trotz hoher Geschwindigkeit, hohem Druck und hoher Temperatur.“
Prozesssicherheit gesucht
Um die exakte Größe sicherzustellen, wollte MarbleMat die Dosiermenge überwachen. „Wir fanden keinen Sensor, der unsere hohen Temperaturanforderungen erfüllen konnte“, erinnert sich Ondřej Rychecký. Und auch bei den Dosierventilen selbst stießen die Pilsener auf Hürden: Die recherchierten Ventillösungen waren nicht in der Lage, solch kleine Mengen präzise zu dosieren und gleichzeitig der Prozesstemperatur und dem Druck standzuhalten.
Mit den Whisper Valves Typ 6724 von Bürkert hatte man schlussendlich eine passende Lösung gefunden, die die anspruchsvollen Rahmenbedingungen erfüllen konnte. „Bürkert stellte uns 18 Whisper Valves für unsere Produktion zur Verfügung – schnell schaltend, chemisch äußerst beständig und kompakt gebaut“, freut sich der Gründer von MarbleMat und ergänzt: „Aber das Tüpfelchen auf dem i war der ValveInsight-Algorithmus: Damit können wir das Schaltverhalten aller Ventile ganz genau überwachen und Abweichungen im Schaltvorgang direkt nachvollziehen.“
„ValveInsight ist eine tolle Funktion. Damit haben wir das Schaltverhalten der Whisper Valves durchgehend im Blick. Und das ohne zusätzlichen Sensor! Erkennt der Algorithmus eine Abweichung, tauschen wir das betroffene Ventil unmittelbar aus und verlieren weder kostbare Zeit noch wertvolles Material.“
Im Team diskutierte MarbleMat schon länger, wie die Good Manufacturing Practice (GMP) für pharmazeutische Anwendungen implementiert werden könnte. Bis zum Einsatz von ValveInsight sah man keine Möglichkeit, kritische Prozessparameter konsequent zu überwachen. „Ohne Ventil-Diagnose könnten wir zukünftig unmöglich in der pharmazeutischen Industrie Fuß fassen, was mittelfristig unser Ziel ist“, gibt der CEO zu bedenken.
Zoltan Raduly, Application Manager Sales Lab & Analytical bei Bürkert, unterstreicht die Wichtigkeit des intelligenten Algorithmus bei MarbleMat: „Bürkert geht bei dem FDA-konformen Typ 6724 Whisper Valve von 10 Millionen Schaltspielen unter Laborbedigungen bei Temperaturen bis zu maximal 50 °C aus. MarbleMat betreibt die Ventile jedoch zuverlässig bei höheren Temperaturen und weit außerhalb der garantierten Spezifikationen. Um ein drohendes Versagen der Ventilmembran frühzeitig zu erkennen, ist diese Überwachung so wichtig.“
Gemeinsame Optimierung
Das Start-up führte eine Risikoanalyse und diverse Tests mit den Ventilen durch: 2,5 Millionen Mal verrichten die Whisper Valves trotz der hohen Temperatur im Schnitt ihren Dienst, bevor das Schaltverhalten beginnt abzuweichen. Auf dieser Basis entschied man, den Produktionsprozess mit den robusten Typ 6724 Ventilen von Bürkert zu etablieren. Fast zwei Jahre lang optimierte man dieses Verfahren in der Folge Hand in Hand. „Die Experten im Bürkert Systemhaus unterstützten uns enorm, um die Überwachung und Fehlererkennung zu verbessern sowie die Dosierung des Ventilblocks zu präzisieren. Die regelmäßigen offenen Gespräche machten die Zusammenarbeit mit Bürkert wirklich angenehm“, sagt Ondřej Rychecký. MarbleMat stellte dem Bürkert Systemhaus dazu die erhobenen Prozessdaten bereit. Dort wurde dann der Prozess im Detail analysiert sowie die Funktion des Algorithmus unter echten Produktionsbedingungen verbessert und validiert. „Heute sind wir in der Lage, die Größe der Murmeln einfach über den Druck und die Öffnungszeit präzise anzupassen. Die Abweichung beträgt unter 3%“, freut sich der Gründer.
Ab in Serie!
MarbleMat hat bereits Ideen, wie man die Anlage gemeinsam mit Bürkert noch weiter verbessern kann. Aber jetzt gehe man erst einmal Schritt für Schritt, so Ondřej Rychecký: „Wir stehen im Wettbewerb mit etablierten Produkten und Verfahren. Wir müssen wettbewerbsfähig werden. Unser erstes Ziel ist es deshalb, eine kontinuierliche Produktion zu erzielen und die Produktivität sowie die Kapazität zu erhöhen.“ Mittelfristig sollen die Murmeln zusätzlich zur Nahrungsergänzung auch in der Pharmazie Einsatz finden. Genau genug ist die Dosierung dafür ja dank Bürkert bereits.
So profitieren Sie
Einzigartige Technologie zur Ventildiagnose: Genaue Überwachung des Schaltverhaltens aller Ventile ohne zusätzlichen Sensor für eine unmittelbare Kenntnis bei Abweichungen.
Enge Partnerschaft: Umfassende Prozessanalyse und gezielte Verbesserungsmaßnahmen bei Fehlererkennung und Dosierpräzision durch den engen Austausch mit dem Bürkert Systemhaus.
Erhöhte Prozesssicherheit: Vermeidung von kostspieligen Folgen durch Anlagenstillstand und Materialausschuss dank gleichmäßiger Dosierung und frühzeitiger Erkennung von Abweichungen beim Schaltverhalten.
Präzises Dosieren: Extrem schnelle Schaltzeiten für genaue Dosierung der kleinen Wirkstoffmengen, auch bei anspruchsvollen Rahmenbedingungen.
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Mit diesen Produkten können Sie von ValveInsight profitieren
2/2- oder 3/2-Wege Whisper Valve mit Medientrennung
- Ultrakompaktes 8,9-mm-Design kombiniert mit herausragender chemischer Beständigkeit
- Optionale Diagnosefunktion über ValveInsight
- Nennweite 0,8 mm (Vakuum bis 5 bar) und 1,2 mm (Vakuum bis 3 bar)
- Sehr schnelles, fast lautloses Schalten mit < 20 dB (A) und sehr geringe Leistungsaufnahme
- Hohe Rückdruckdichtheit, hervorragende Spülbarkeit und 100% Einschaltdauer
2/2- oder 3/2-Wege Whisper Valve mit Medientrennung
- Sehr schnelles Schalten bei geringer Geräuschentwicklung <45 dB(A)
- Großer Druckbereich bis 16bar bei Nennweite DN1,4 mm
- Höchste chemische Beständigkeit
- Kompaktes Design mit 18 mm Baubreite
- Hohe Rückdruckdichtheit
2/2-Wege Whisper Valve mit Medientrennung
- Höchste chemische Beständigkeit bei minimalem internen Volumen
- Kompaktes Design mit 7 mm Baubreite
- Nennweite 0,8 mm
- Schaltgeräusch < 36 dB
- Für Dosieranwendungen mit exzellenter Spülbarkeit
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