Dosiergenau selbst für Kartoffelbrei
Umständliches Handling, Ungenauigkeit und mangelnde Flexibilität führen zu unwirtschaftlichen Betriebskosten lebensmittelverarbeitender Anlagen. Dosiersysteme, die in wechselnden Linien genutzt werden, müssen häufigen Reinigungszyklen standhalten, um den Hygieneanforderungen zu genügen. Zudem müssen die Anlagen eine gewisse Anzahl an Dosen schnell und zuverlässig abfüllen, ohne an Präzision einzubüßen. Üblicherweise ist dabei für jede Füllstelle ein eigenes Ventil zuständig. Ist allerdings eines davon fehlerhaft, kann sich das auf die gesamte Produktionslinie negativ auswirken und Qualitätsverluste treten ein.
Um diese zeit- und kostenintensive Gefahr aus dem Weg zu räumen, hat Holmatec Maschinenbau die Ventilzahl in ihrem „Füller Typ Disk“ massiv reduziert. Das mobile System dosiert flüssige bis pastöse Produkte an bis zu zwölf – auf Anfrage auch mehr – Füllstellen mithilfe einer einzigen Steuerscheibe. Auf diese Weise verringert die patentierte Konstruktion nicht nur den Reinigungsaufwand und somit die Standzeiten enorm, sondern verfügt im Gegensatz zu herkömmlichen Anlagen auch über nur ein Verschleißteil, was die Folgekosten senkt. Der servomotorische Antrieb sorgt darüber hinaus für eine sehr hohe Dosiergenauigkeit von ± 1 bis 2 g, sodass deutlich weniger Produktverluste während des Abfüllprozesses in Kauf genommen werden müssen.
„Lebensmittel stellen industriell genutzte Abfüllanlagen vor enorme Herausforderungen“, so Heribert Große-Rechtien, Geschäftsführer von Holmatec. „Im Gegensatz zu Non-Food-Produkten müssen bei der Verarbeitung sehr hohe Hygienestandards mit häufigen Reinigungsdurchläufen eingehalten werden.“ Außerdem können die Temperatur, Konsistenz und Zusammensetzung der Abfüllprodukte variieren, was die zahlreichen empfindlicheren Bauteile von Dosiersystemen wie Ventile mitunter stark beansprucht. Denn in der Regel wird jede Füllstelle über ein jeweils eigenes Ventil reguliert, das für jeden Reinigungszyklus ausgebaut und zerlegt werden muss. Deshalb hat das Unternehmen bei ihrem „Füller Typ Disk“, der für flüssige bis pastöse Produkte von bis zu 90 °C ausgelegt ist, die Zahl der Verschleißteile und den regelmäßigen Reinigungsaufwand deutlich verringert.
Kurze Standzeiten, hohe Dosiergenauigkeit
„Egal, ob ich in sechs, acht, zehn oder zwölf Kavitäten abfüllen will – mit unserer Dosieranlage wird das Medium über ein einziges Ventil aus dem rund 300 l fassenden Speicherbehälter mit Rührwerk angesaugt und ausgestoßen, um es den jeweiligen Füllstellen zuzuführen“, erläutert Große-Rechtien. „Den Kern der patentierten Technologie stellt dabei die Steuerscheibe des Ventils dar.“ Diese kann innerhalb von drei Minuten ausgebaut werden, sodass die Komplettreinigung des Abfüllsystems, wie sie zur täglichen Hygieneroutine oder auch bei einem Produktwechsel notwendig ist, insgesamt nur zehn Minuten benötigt. Der gesamte Reinigungs- und Wartungsvorgang ist dank der kompakten Konstruktion und den wenigen Teilen unkompliziert von einer Person durchführbar, was Personalkosten einspart. Bei dem Ventil handelt es sich um das einzige Verschleißteil, sodass auch im täglichen Betrieb keine hohen Folgekosten entstehen. „Wie oft der Füller gewartet werden muss und wie schnell sich die Steuerscheibe abnutzt, hängt ganz von den geförderten Medien ab“, erklärt Große-Rechtien. „Befinden sich darin bspw. unteilbar gefrorene Anteile, so kann sich das negativ auf die Lebensdauer des Ventils auswirken.“ Eine regelmäßige Überprüfung, die dank der unkomplizierten Konstruktion in wenigen Minuten durchgeführt ist, bewahrt dabei vor unvorhergesehenen Ausfällen.
Um eine einwandfreie und prozesssichere Funktion zu gewährleisten, wird die gesamte Anlage darüber hinaus servomotorisch betrieben. Da die Stärken dieser Art des Antriebs in kurzen und schnellen Zyklen liegen, arbeitet er in dem kompakten Lebensmitteldosiersystem energieeffizienter als pneumatische oder hydraulische Systeme. Hinzu kommt der höhere Grad an Präzision, den der elektrische Antrieb aufbringen kann. In Kombination mit dem passenden Ansaugrohrdurchmesser, der auf die jeweiligen Medien und die Abfüllmenge der Anwendung abgestimmt wird, erreicht die Maschine letztendlich eine sehr hohe Dosiergenauigkeit. So beträgt die Differenz bei einer Abfüllung von 150 g-Einheiten – bspw. Suppe, Kartoffelsalat, Gulasch oder Sauerkraut – lediglich 1 g, während sie bei Portionen mit je 500 g oder schwieriger zu pumpenden Medien wie Kartoffelbrei bei rund 2 g liegt. „Da die Abfüllgenauigkeit bei einem kleineren Durchmesser höher ist, gilt für die Konstruktion der optimalen Anlage: Die Ansaugrohre müssen so groß wie nötig, aber so klein wie möglich ausfallen“, fügt Große-Rechtien hinzu. Dank der präzisen Dosierung können die Gewichtsschwankungen während des Abfüllprozesses auf Minimalniveau gehalten werden.
Hohe Flexibilität und Bedienfreundlichkeit
Der in seinen Grundmaßen lediglich circa 1,80 x 1,10 m umfassende „Füller Typ Disk“ steht auf Rollen, sodass er einfach von einer Produktionslinie zur nächsten geschoben werden kann, wobei der Datenaustausch mit vor- und nachgeschalteten Anlagen wie etwa einer Tiefziehmaschine über Standardschnittstellen erfolgt. Um einen flexiblen Einsatz zu ermöglichen, kann die Dosieranlage einfach an vorhandene Abfüllstellen angeschlossen werden. Alternativ bietet Holmatec zusätzlich Abfüllventile an, die strömungstechnisch optimal ausgelegt sind. Diese können stationär angeordnet sein oder zum optimalen Befüllen der Kavitäten auf drei Achsen pneumatisch bzw. servomotorisch verfahren werden. „Mit unseren Abfüllaggregaten stellt es auch kein Problem dar, wenn die Tiefziehmaschine über mehr Kavitäten verfügt als die Dosieranlage Füllstellen hat“, erläutert Große-Rechtien. „Zum Beispiel können sechs Ventile abfüllen, verfahren und noch einmal abfüllen, um insgesamt zwölf Portionen abzugeben, bevor die Tiefziehmaschine den nächsten Vorzug macht.“
Um die Steuerung des Dosiersystems trotz der kompakten Bauweise ergonomisch und komfortabel zu gestalten, ist das plan im Gehäuse versenkte Bedienpanel um 30 Grad nach außen klappbar. Darüber hinaus verfügt die Anlage über ein stabiles Podest samt integrierter Leiter, das es ermöglicht, den Fülltrichter mit Rührwerk aus einer sicheren Position heraus zu inspizieren und zu säubern. „Sollte trotz regelmäßiger Reinigung und Wartung einmal ein mechanisches oder steuerungstechnisches Problem auftreten, können wir uns auf Kundenwunsch per Fernwartung auf das System aufschalten. Bei größeren Schwierigkeiten sind unsere Techniker natürlich aber auch schnell persönlich vor Ort“, so Große-Rechtien abschließend.
