Präzise Hochgeschwindigkeits-Abfüllung von Lebensmitteln
CIP- und SIP-fähige Behälterdruckregler-Lösung – Zusammenarbeit mit WEIGHTPACK
Für seine Nettogewichtsabfüllanlagen war WEIGHTPACK auf der Suche nach einer schnellen und präzisen Druckregel-Lösung, welche die hygienischen Anforderungen im Lebensmittelbereich zuverlässig erfüllt. Mit dem CIP- und SIP-fähigen Typ 8880 Druckregelsystem für Behälter wurde der italienische Abfüllspezialist fündig. Die hohe Regelgüte der Lösung hebt die Präzision bei der Abfüllung auf ein neues Niveau.
Die Abfüllanlagen von WEIGHTPACK sind für ihren hohen Durchsatz und ihre Präzision weltweit bekannt. Damit die hohen Geschwindigkeitsansprüche des italienischen Anlagenherstellers erfüllt werden können, reicht die Schwerkraft bei der Abfüllung der Medien nicht aus, klärt Giovanni Bonfanti, Food Technologist & Process Project Manager bei WEIGHTPACK, auf: „Wir betreiben unseren Fülltank mit Überdruck, um einen höheren statischen Druck als den tatsächlichen zu simulieren, den Durchfluss durch die Düsen zu erhöhen und die Füllzeit zu verkürzen. Bei unserer Nettogewicht-Abfülltechnologie hängt die Präzision der Füllmenge unmittelbar vom vorherrschenden Druck im Kessel ab, der das abzufüllende Medium enthält. Deshalb ist es für uns äußerst wichtig, in diesem Kessel ein konstantes Druckniveau halten zu können.“
Gesucht: Präzision und Hygiene
Für die Druckregelung der Tanks nutzte WEIGHTPACK bislang ein selbst entwickeltes System bestehend aus acht Absperrventilen mit elektromotorischem Antrieb – drei für die Druckerhöhung im Tank und fünf, um den Tank zu entlüften. Dieses System war jedoch nicht modular: „Wollten wir den Druck verändern, mussten wir die Ventile der Reihe nach öffnen, bis das gewünschte Niveau erreicht war. Eine genaue Modulation des Drucks war damit nicht möglich. Das war schon ziemlich kompliziert“, so Giovanni Bonfanti.
Zudem gelten für die Abfüllanlagen, die im Bereich der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie Einsatz finden, hohe hygienische Anforderungen. Auch diese wollte WEIGHTPACK besser erfüllen können. „Alle Leitungen, mit denen das Produkt möglicherweise in Kontakt kommt, müssen vollständig desinfiziert sein. Das bedeutet, dass auch die Ventile CIP/SIP-fähig sein müssen“, erklärt der Lebensmitteltechnologe.
Kompakte und vielseitige Lösung
Mit dem modularen Behälterdruckregler Typ 8880 von Bürkert fand WEIGHTPACK die perfekte Lösung. Das kompakte System besteht aus zwei Regelventilen – eines für die Be- und eines für die Entlüftung. Die Ventile arbeiten mit einem direkt am Kesseldeckel angebrachten Drucktransmitter in einem geschlossenen Regelkreis zusammen. Damit hält die automatische Stand-Alone-Lösung den Druck im Behälter während des Befüllens und Entleerens zuverlässig konstant.
„Wir testeten das Bürkert-System an einer Kundenanlage, um uns von der Funktionalität zu überzeugen. Die Ergebnisse waren außerordentlich vielversprechend. Deshalb entschieden wir uns, die Lösung bei allen Abfüllanlagen für Nahrungsmittel und Getränke zu verwenden.“
Mit seinen kompakten Abmessungen lässt sich der modulare Behälterdruckregler Typ 8880 auch für Anwendungen mit beengten Platzverhältnissen nutzen.
Stabiler Abfüllprozess auch in der An- und Auslaufphase
Die Regelgeschwindigkeit der Ventile ist beim Behälterdruckregler Typ 8880 im Vergleich zu konventionellen Lösungen, die mit einer SPS angesteuert werden, rund zehn Mal höher – ein großer Vorteil für WEIGHTPACK. Dank der hohen Geschwindigkeit der Bürkert-Lösung kann sich WEIGHTPACK auch in der kritischen An- und Auslaufphase stets auf einen konstanten Druck und damit eine präzise Füllmenge verlassen.
„Läuft die Abfüllanlage konstant mit derselben Geschwindigkeit, ist es ein Leichtes, den Druck im Medienkessel aufrecht zu erhalten. Herausfordernd sind die Übergangsphasen, wenn die Anlagen anlaufen und langsamer werden. Die hohe Regelgüte des Druckregelsystems von Bürkert ist hier enorm hilfreich.“
Auf Dauer reduzierte Kosten
Waren bislang für die Be- und Entlüftung zwei Bohrungen im Tank nötig, kommt WEIGHTPACK dank der neuen Lösung mit einer Tanköffnung aus. Zum einen erspart sich der italienische Anlagenhersteller dadurch die Kosten für den zweiten Anschluss. Aber auch die Kesselstatik wird weniger stark beeinflusst und das Leckage-Risiko reduziert. Bei den Kunden von WEIGHTPACK wird dank der Bürkert-Lösung zudem die Instandhaltung vereinfacht. Einerseits, weil weniger verschiedene Ersatzteile verfügbar sein müssen, und andererseits, weil sich die Antriebe beim Behälterdruckregler Typ 8880 leicht abschrauben und warten lassen.
Vielseitiger Einsatz dank flexibler Konfiguration
Die Druckregellösung von Bürkert ist mit diversen Anschlusstypen erhältlich und verfügt unabhängig von der gewählten Ventilauslegung über eine einheitliche Gehäusegeometrie. Damit kann sie einfach in unterschiedliche Anlagentypen implementiert werden. Dank der präzise konfigurierbaren Auslegung lässt sich der Behälterdruckregler genau an die jeweilige Kundenanwendung anpassen. Zudem ist das Druckregelsystem in zahlreichen Gehäusevarianten verfügbar und kann damit auch besonders anspruchsvolle Anforderungen erfüllen, wie sie etwa bei der Abfüllung von Pharmazeutika oder in explosionsgefährdeten Umgebungen gelten. „Wir planen, den modularen Behälterdruckregler von Bürkert auch bei unseren Anlagen außerhalb des Lebensmittelbereichs einzusetzen. Damit könnten wir die Vielfalt an unterschiedlichen Druckregelsystemen noch weiter reduzieren und auch Kunden in anderen Branchen von den Vorteilen der Bürkert-Lösung profitieren. Für die Abfüllung von lösungsmittelbasierten Farben wäre beispielsweise mit der ATEX-zertifizierten Variante des Typs 8880 eine passende Lösung verfügbar“, blickt Giovanni Bonfanti in Richtung Zukunft.