Das Rührsystem - ohne Rotation

Neues Rührsystem für eine wirbelfreie Kulturmischung

LAMBDA bietet Ihnen nun eine sehr einfache innovative Lösung gegen alle Kontaminationsprobleme, die durch sich drehende Rührer verursacht werden: Die rotationsfreie Mischung – ein Mechanismus, der sich auf und ab bewegt anstatt sich zu drehen.

Eine elastische Membrane erlaubt die Bewegung der Mischachse und dient zugleich als sichere Sterilmembran zwischen dem Gefäss und seinem zentralen Schraubdeckel. Die Sterilmembrane trennt das innere Sterilgut perfekt von der mit Kontaminanten belasteten Aussenwelt. Das Preis-Leistungsverhältnis ist zudem ausgezeichnet für die Kunden.

Weitere Vorteile des LAMBDA-Mischsystems:

• Das MINIFOR-Mischsystem erzeugt keine Wirbel (Vortex), wie sie bei herkömmlichen Rührsystemen bekannt sind. Deshalb sind keine Schikanen (Strömungsbrecher) an der inneren Reaktorwand anzubringen, um einen solchen Wirbel zu brechen. Dies spart nicht nur direkte Materialkosten, sondern steigert dank kürzeren Reinigungszeiten und einfacher Montage auch die Produktivität Ihrer Fermentationsanlage.
• Der Hauptvorteil liegt schlussendlich in der Vereinfachung des gesamten Reaktorbaus: Da keine Schikanen (Strömungsstörer) eingelassen werden müssen, kann die Reaktoröffnung auf den Durchmesser des Mischsystems reduziert werden. Damit ist die schwere und umständliche Metallplatte als Reaktordeckel eliminiert und eine einfache Schraubkappe, wie Sie sie auf Vorratsflaschen kennen, kann leicht montiert werden.
• Möchten Sie in einem anderen Volumenbereich fermentieren? Die Kosten für einen Gefässwechsel im Vergleich zu herkömmlichen Reaktoren sind minimal (siehe Das optimierte Reaktorgefäss). Das ist ein äusserst wichtiger Punkt bei der Anschaffung eines Reaktors, denn viele Ihrer Berufskollegen entschliessen sich für das grösste Reaktorgefäss, um einem späteren Umbau des Laborreaktors vorzubeugen, und nehmen damit leider auch höhere Betriebskosten in Kauf (obwohl ihr derzeitiges Projekt das nicht erfordert). Mit dem LAMBDA MINIFOR Fermenter- und Bioreaktorsystem gehören solche Strategien der Vergangenheit an! Schlaue Anwender versuchen stets das mit dem kleinstmöglichsten Volumen zu arbeiten (Der Ausserordentliche Arbeitsvolumenbereich in einem einzigen Fermenter).

Nachteile der traditionellen Rotationsrührsysteme

Beinahe alle Laborfermenter sind mit einer Rührung zum Stoff- und Wärmetransport ausgestattet. Das technische Hauptproblem in Bezug auf die Sterilität ist die Rührerachse (und die Motorenachse). Diese dreht sich, während das Reaktorgefäss still bleibt, wodurch ein freier Raum zwischen Achse und Gefäss geschaffen werden muss. Durch diesen Hohlraum können unerwünschte Mikroorganismen ins Reaktorinnere eingeschleust werden. Um die Kontaminationsgefahr durch vegetative Bakterien, Sporen, Pilze oder andere Mikroorganismen zu dämmen, werden drei Lösungen angewendet:

• 1. Die billigste und leider auch die schlechteste Lösung ist die Verwendung einer sogenannten Lippendichtung. Sie besteht aus einem elastischen Material mit einer mittigen Öffnung. Der Durchmesser dieser Öffnung ist kleiner als jener der Rotationsachse. Die Lippendichtung wird auf die Achsenoberfläche gedrückt und soll somit das System abdichten. Zu Beginn kann die Dichtung den Anforderungen entsprechen, aber mit der Zeit und insbesondere bei hoher Drehzahl wird das Material abgerieben und die Dichtung wird brüchig. Es kommt zu undichten Stellen und zu Kontaminationen. Deshalb ist ein solches System nicht für Langzeitversuche wie die kontinuierliche Betriebsweise zu empfehlen. Das ist auch der Grund weshalb Hersteller solcher Reaktorsysteme dem Kunden folgende Informationen anbieten: „Auf speziellen Wunsch ist eine Magnetrührung erhältlich, falls ein kontaminationsfreies Arbeiten entscheidend ist.“…

• 2. Eine andere Lösung ist die sogenannte mechanische Dichtung oder Gleitringdichtung. In diesem mechanisch vorteilhafteren Anschluss wird die Rührachse mit der Kopfplatte durch zwei Scheiben verbunden, welche aufeinander unter einem gewissen Druck gleiten. Das Problem dieser Lösung liegt in der Zeit: wenn Medium zwischen den Gleitringdichtungen austrocknet und Salz auskristallisiert, so kommt es zu einer Schädigung des Dichtungsmaterials und Kontaminationen werden nicht mehr aufgehalten. Deshalb müssen die teueren Gleitringdichtungen regelmässig ersetzt werden. (Im Industriemassstab werden deshalb solche Gleitringdichtungen im Doppelset mit sterilem Wasser dazwischen eingesetzt – das zeigt eindeutig, dass das Problem den Herstellern bekannt ist.)

• 3. Die beste Lösung, die Kontamination durch die rotierende Achse zu verhindern, wurde bisher mit der Magnetkupplung geboten. Die Rührerachse ist vollkommen von der Motorachse getrennt bzw. von der kontaminierten Umgebung. Die Rührkraft wird durch zwei Magnete übertragen. Weil die Magnetkraft stark mit der Distanz zwischen den Polen abnimmt, ist der Schacht zwischen dem beweglichen und dem stationären Teil sehr schmal. Es kommt daher vor, dass sich Medium darin ablagert und austrocknet, was zu Problemen führt. Durch die Länge der Achse und die grossen Übertragungskräfte ist eine Magnetkupplung technisch aufwendig und sehr teuer.

Die Magnetkupplung wird von vielen Händlern nicht als Standard-Laborausrüstung sondern als teuere Option angeboten. Auf den ersten Blick kann so der Grundpreis des angebotenen Laborgeräts tief gehalten werden. Früher oder später ist der Kunde auf Grund von Kontaminationsproblemen dennoch gezwungen die teuere Magnetkupplung zu installieren.