Wie kommt die Marmelade in den Berliner?

Gerade in der Karnevalszeit haben Berliner wieder Hochsaison. Unterschiedlichste Geschmacksrichtungen und Füllungen, wie z.B. Erdbeermarmelade, Eierlikörcreme oder Schokopudding lassen die Herzen der Naschkatzen höherschlagen. Die Großbäckereien stehen dabei vor der Herausforderung, die große Nachfrage zu decken. Automatische Produktionslinien tragen dazu bei, eben diese verschiedensten Füllmassen, die in Kesseln frisch zubereitet werden, der Gebäckfüllanlage hygienisch und höchst effizient zuzuführen.

Wie dies perfekt umgesetzt werden kann, zeigt das folgende Beispiel: Eine deutsche Groß-bäckerei nutzt die ViscoTec Fassentleerung ViscoMT-XL. Damit werden Füllungen für Plunder- und Blätterteiggebäck sowie für Berliner und Donuts aus 500 l Kesselwägen entnommen und der Produktionslinie zugeführt. Die Füllungen haben unterschiedliche Viskositäten: Von flüssiger Schokosauce über standfeste Vanillecreme bis hin zu Füllungen mit Stückgrößen bis zu 15 mm (z.B. Kirschpasten) können die süßen Teilchen mit allem befüllt werden. Eine Herausforderung in der prozesssicheren Zuführung besteht darin, die unterschiedlichen Füllungen der Linie sehr schnell zuzuführen und so die Ausbringungsmenge an Gebäckstücken zu gewährleisten. Je nach Füllung und Gebäcksorte beträgt der Bedarf und die Fördergeschwindigkeit bis zu 50 l/min. Dieses Kriterium kann die Fassentleerung aus dem Hause ViscoTec perfekt erfüllen und versorgt die Linie mit ausreichend Füllmasse. Das automatisierte Füllen direkt vom Kessel in den Trichter der Produktionslinie erleichtert den Produktionsprozess und die Ausbringungsmenge an fertigen Gebäckteilchen ist wesentlich höher. Dadurch kommt es zu keinem Stillstand in der Produktionslinie und die gesamte Zuführung läuft prozesssicher ab. Außerdem hat der Anwender den Vorteil, dass es nicht zu Fehlfüllungen und Ausschuss kommt.

Durch die Implementierung verschiedener Sensoren (z.B. Füllstandssensoren im Kessel oder Drucksensoren) wird der Kesselwechsel frühzeitig angezeigt und man verschwendet keine Zeit. Da die Füllungen nicht mit der Umgebung in Kontakt kommen, besteht keine Gefahr der Verunreinigung. Am Ende einer Zubereitungsphase im Kessel werden die Füllungen direkt durch die Folgeplatte des Fassentleersystems abgedeckt und stehen bis zur Befüllung in das Gebäckstück in einem geschlossenen System bereit.

Endloskolben-Prinzip

Die Basis der Fassentleersysteme von ViscoTec bildet die Exzenterschneckenpumpe. Sie gehört zu der Gruppe der rotierenden Verdrängerpumpen und basiert auf einer volumetrischen Pumpentechnologie. Die Funktionsweise ist vergleichbar mit einem Endloskolben, der das Produkt von der Saug- zur Druckseite fördert und dabei eine Druckdifferenz aufbaut. Das Zusammenspiel eines sich exzentrisch bewegenden Rotors und Stators ergibt eine Förder- und Dosiercharakteristik, die der eines sich endlos bewegenden Kolbens entspricht. Aufgrund der Dosiergeometrie wird drehwinkelproportional pro Umdrehung immer ein konstantes Volumen gefördert. Die Förderrichtung ist durch Umkehr der Drehrichtung reversibel. Das Volumen ist somit über die Winkelgrade eindeutig definiert. Aus dieser Technik ergibt sich eine druckstabile, lineare Pumpenkennlinie, wodurch eine klare Aussage über das Verhältnis von Umdrehung, Zeit und Fördermenge ermöglicht wird. Das wiederum führt zu einer gewährleisteten Dosiergenauigkeit am Pumpenaustritt von 1Prozent (abhängig vom Medium), die in der Praxis oft unterschritten wird. Ein weiterer Nutzen dieser Technologie liegt in der entstehenden Förderkammer, deren Volumen im Verlauf der Bewegung absolut konstant bleibt. Dadurch ist es möglich, feststoffbeladene Medien und sogar stückige Produkte zu fördern und abzufüllen. Somit können selbst schwierige, hochviskose Flüssigkeiten prozesssicher dosiert werden, ohne dass es zu Pulsationen, Fehldosierungen oder einer zu starken Beanspruchung des Materials kommt.

Die Fassentleerung in der Praxis

Das durch diese Technologie entstehende extrem gute Ansaugvermögen wird in den Fassentleerungen genutzt. Generell besteht solch ein System aus drei wesentlichen Komponenten: Gestell mit Hubeinheit, Entleerpumpe mit Folgeplatte und Steuerung.

Die Pumpe – in diesem Fall ist es die Hygienepumpe 2RD50 – ist vertikal angeordnet, die Folgeplatte mit Wischring sitzt am Saugstutzen. Alle produktberührenden Teile sind FDA-konform und lebensmittelzertifiziert. ViscoTec Pumpen der RD-Baureihe (Hygieneausfüh-rung) haben hervorragende Reinigungseigenschaften, sind voll CIP- und SIP-fähig und erfüllen höchste Hygieneansprüche. Dieser Pumpentyp von ViscoTec trägt das EHEDG-Zertifikat (European Hygienic Engineering and Design Group).

Während des Prozesses, bei dem die verschiedenen Füllungen der Linie zugeführt werden, entnimmt die Pumpe kontinuierlich die Pasten aus dem Kessel und führt diese über eine Schlauchleitung zur Abfüllanlage. Es entsteht dabei im Gebinde ein Unterdruck, dem die Folgeplatte „folgt“. Die Innenwand des Gebindes wird dabei durch die spezielle Dichtlippe an der Folgeplatte sauber abgestreift. Durch dieses Entleerprinzip mit Abstreifung wird das Gebinde nahezu komplett entleert, d.h. die verbleibende Restmenge ist kleiner als 1Prozent und spart sowohl Reinigungsaufwand als auch Pasten und Füllmaßen an sich, die ansonsten verworfen oder manuell entleert und der Linie zugeführt werden müssten.

Die Entnahmegeschwindigkeit kann via Elektromotor einfach verändert werden, indem man nur die Motorgeschwindigkeit rauf- oder runtersetzt. Sollte zum Beispiel die Taktzeit der Abfülllinie erhöht werden, muss nur die Antriebsdrehzahl des Motors erhöht werden.

Darüber hinaus kann das System sehr einfach in bestehende Linien und Fertigungskonzepte integriert werden. Selbst bei Linien, bei denen die Massen bisher manuell zugeführt wurden, kann das System sehr leicht angeschlossen werden: die Kesselentleerung wird komplett autark betrieben, ohne Interface zur bestehenden Abfülllinie. Ein Drucksensor an der Abfüllung regelt die Zuführung, indem ein vorparametrierter Minimumdruck nicht unterschritten werden darf. Fällt also der Druck unter dieses Minimum, wird die Entleerpumpe automatisch eingeschaltet bis der notwendige Druck wieder erreicht wird. Hervorzuheben ist außerdem das ausgeklügelte Sicherheitskonzept. So kann die Folgeplatte nur mittels einer Zweihandbedienung gehoben und gesenkt werden. Positioniersensore überwachen die Anwesenheit des Kessels und Schutzbleche garantieren, dass der Bediener nicht in bewegende Anlagenteile greifen und verletzt werden kann. Die Position der Folgeplatte wird kontinuierlich über einen magnetoinduktiven Wegsensor erfasst. Dadurch wird eine Abschaltung der Pumpe bei Erreichen des Kesselbodens sichergestellt und eine Beschädigung vermieden. Zur Restentleerung der Pumpe und zur Reinigung kann die Pumpe dann manuell rückwärts betrieben werden.

Die Fassentnahme aus dem Hause ViscoTec bringt einen entscheidenden Vorteil mit sich: Im Gegensatz zu Fasspressen anderer Hersteller, die teilweise bis zu 25 bar auf das Produkt aufbringen und so die Materialstruktur zerstören, werden die Gebinde bei ViscoTec Fassentnahmen drucklos entleert. Durch die drucklose Führung der Folgeplatte entsteht kein seitliches Ausdrücken des Mediums. Und: Es müssen auch keine besonderen Sicherheitsvorkehrungen hinsichtlich der Druckfestigkeit von Gebinden getroffen werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Fass- bzw. Kesselwagenentleerung aus dem Hause ViscoTec sehr viele Vorteile mit sich bringt. Neben einer einfachen Handhabung ist vor allem die hygienische Entnahme aus dem Mischkessel zu nennen. So stellen die Entleersysteme von ViscoTec für die Befüllung von Gebäck und Berliner eine perfekte und prozesssichere Lösung dar.