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Auf die Säcke, fertig, los!

Verpacken von Kakaopulver mit diversen Fettgehalten
Auf die Säcke, fertig, los!

Kakaopulver stellt aufgrund seines unterschiedlichen Fettgehaltes hohe Anforderungen an den Verpackungsprozess. Während Pulver mit geringem Fettgehalt nahezu freiwillig in die Säcke fließen, muss bei höheren Fett- gehalten nachgeholfen werden. Bewährt haben sich u. a. das Turbinenfüll- system und das Luftfüllsystem von Behn+Bates.

Kakaopulver wird aus der Kakaofrucht gewonnen, die hauptsächlich in mittelamerikanischen und afrikanischen Ländern nahe dem Äquator angebaut wird. Nach der Ernte werden die Kakaofrüchte aufgeschlagen und die Kakaobohnen entnommen, getrocknet und nach Europa oder Nordamerika verschifft, wo ein Großteil der Weiterverarbeitung erfolgt.

Dort werden die Kakaobohnen in verschiedenen Arbeitsschritten gereinigt, geröstet, gebrochen, geschält und gemahlen. Das daraus entstehende Kakaopulver hat – je nach Verarbeitungsprozess – unterschiedliche Fettgehalte. Sie stellen die eigentliche Herausforderung für den Verpackungsprozess dar: Während sich ein gut fließendes, fettarmes Kakaopulver leicht in den Sack füllen lässt, kann bei einem schlecht fließenden, fetthaltigen Kakaopulver nur eine angemessen ausgelegte Fülltechnik das gewünschte Ergebnis erzielen
Als eines der besten Füllsysteme für Kakaopulver hat sich das Turbinenfüllsystem von Behn+Bates erwiesen. Durch den geringen Luftbedarf während der Abfüllung eignet sich der Turbinenpacker besonders für luftdichte Säcke zur Steigerung der Lagerfähigkeit von Kakaopulver. Hierzu werden anstelle von mehrfachen Papierlagen auch zunehmend PE-beschichtete Papiere oder sogar PE-Liner eingesetzt, um die Feuchtigkeitsaufnahme des Kakaopulvers während der Lagerzeit so gering wie möglich zu halten und somit die Lagerfähigkeit um mehrere Monate zu erhöhen. Diese Säcke werden überwiegend für den Export eingesetzt. Das Kakaopulver wird über ein Turbinenrad in den Ventilsack gefüllt. Dabei kann der Turbinenpacker Sackgewichte von 10 bis 25 kg verarbeiten ebenso wie unterschiedlichste Sackmaterialien. Die Stundenleistung liegt bei bis zu 200 Sack, abhängig vom Fettgehalt des Kakaopulvers und der gewählten Sackausführung.
Für die optimale Abfüllung wird das Turbinenrad den projektspezifischen Gegebenheiten entsprechend ausgelegt, d. h. die Größe und Drehzahl der Turbine, die Form und Anzahl der Füllmesser, der Durchmesser des Füllkanals sowie die Belüftungen bzw. Fließhilfen werden dem Produkt angepasst. Die Produktabfüllung über die Turbine erfolgt mit einem hohen Fülldruck. Selbst bei füllschwierigen Produkten muss für einen guten Produktfluss nur ein Minimum an Luft zugesetzt werden. Dementsprechend muss der Sack während und nach der Befüllung nur minimal entlüftet werden, ist dabei aber trotzdem kompakt befüllt, da der hohe Fülldruck für eine gute Produktverdichtung sorgt.
Luftfülltechnik
Alternativ bietet Behn+Bates natürlich auch die Luftfülltechnik für die Kakaopulverabfüllung an. Diese Abfüllvariante wird häufig von Kunden gewünscht, die bereits erfolgreich Pneumatikpacker für die Kakaopulverabfüllung im Einsatz haben. Im Gegensatz zum Turbinenpacker wird bei der Luftfülltechnik das Produkt in dem Maße mit Luft angereichert, dass es anschließend problemlos in den Sack fließt. Dabei variiert die zugesetzte Luftmenge in Abhängigkeit der spezifischen Produkteigenschaften. Während der Befüllung wird über die spezielle Fülldüse mit Entlüftungskanal und einen zyklisch arbeitenden Ejektor die Luft wieder aus dem Sack abgesaugt. Gleichzeitig sind hohe Füllleistungen bei minimalem Sackinnendruck und reduziertem Rückmehlanteil gewährleistet.
Optimale Sackgewichte werden durch die exakte Einstellung des Grob- und Feinstromes erzielt. Während der Grobstromfüllung ist der Füllquerschnitt des Dosierventils komplett geöffnet, so dass der volle Produktstrom in den Sack gefördert wird. Anschließend wird der Füllquerschnitt für die Feindosierung verkleinert. Eine entsprechend geringere Produktmenge wird abgefüllt. Der Zeitpunkt der Umschaltung auf Feinstrom und der Füllquerschnitt werden jeweils so gewählt, dass der Anwender stets die gewünschte Menge Kakaopulver im Sack hat, unabhängig davon, ob er nun 10, 15, oder 25 kg abpackt.
Für eine saubere Sackbefüllung sorgt eine Blähmanschette an der Fülldüse. Nachdem der Ventilsack auf die Fülldüse aufgesteckt worden ist, wird diese Manschette mit Luft beaufschlagt und bläht sich auf. Dadurch ist gewährleistet, dass das Sackventil während der Befüllung komplett abgedichtet ist und kein Produkt austreten kann. Die Produktstaubbelastung im Abfüllbereich und damit die gesundheitliche Belastung der Bedienungsleute durch Produktstäube während der Abfüllung werden so auf ein Minimum reduziert.
Die Ventilsäcke gilt es nach der Befüllung staubdicht zu verschließen. Hierfür setzt das Unternehmen die bewährte Ultraschall-Verschließtechnik ein, die heute längst zum Standard gehört und als fester Bestandteil moderner Verpackungslinien aus den weltweiten Kakao-Abfüllbetrieben nicht mehr wegzudenken ist.
Die Verschließstation ist konstruktiv so in die Füllmaschine integriert, dass der Sackverschluss direkt nach dem Befüllen am Füllstutzen erfolgt. Dadurch werden eine hohe Packleistung sowie Verschließquoten von 99,5 % erfüllt. Hierdurch ist auch gewährleistet, dass weitere Anlagenteile wie Förderbänder und Palettieranlage nicht durch Produktablagerungen verunreinigt werden. Somit werden Verschleiß und aufwendige Wartungsarbeiten an sämtlichen Anlagenteilen minimiert.
Die Abfüllanlagen können manuell, halb- und vollautomatisch betrieben werden. Für die Hochleistungskakaoabfüllung kommt nur der vollautomatische Betrieb infrage. Hierbei werden die Säcke nicht von Hand auf die Fülldüse aufgesteckt, sondern von einem automatischen Aufstecksystem.
Beim Frontline-System handelt es sich um ein lineares Aufstecksystem, das sich insbesondere in Kombination mit Mehrstutzen-Reihenanlagen als wirtschaftliche Maschinentechnik bewährt hat. Dies ist zum einen auf die flexible Konzeption für eine anwenderorientierte Anlageneinplanung und zum anderen auf die Möglichkeit, sowohl Papier- als auch PE-Ventilsäcke zu verarbeiten, zurückzuführen. Dabei kann die Leersackbereitstellung variabel an unterschiedliche Projektanforderungen angepasst werden. Für geringere Speicherkapazitäten von bis zu 150 Säcken wird häufig der schnell wechselbare Bündelmagazinwagen gewählt. Liegt die geforderte Stundenleistung höher, werden in der Regel Leersackzellenbänder mit einer entsprechenden hohen Speicherkapazität eingeplant. Die Speicherkapazität ist je nach Länge des Leersackzellenbandes variabel.
Die Leersäcke werden mithilfe einer Saugerleiste aus dem Leersackmagazin vereinzelt und geöffnet. Zur optimalen Ventilausbildung fährt ein Spreizdorn in das vorgeöffnete Ventil. Anschließend platziert die Leersackklaue des Aufsteckarms den Leersack linear and somit positionsgenau auf das Füllrohr. Durch den Einsatz des linearen Aufsteckmoduls erreicht der Frontline Aufsteckquoten von bis zu 99,5 %.
Hygienegerechtes Kombisystem
Das Verpackungssystem Integra vereint die Aufsteck-, Füll- und Verschließtechnik in einem kompakten Gehäuse, das sich aufgrund seines geringen Platzbedarfes selbst in beengte Packhallen gut einplanen lässt. Durch die staubdichte Kapselung der Anlagenmodule ist ein geräuscharmer und vor allem sauberer Abfüllbetrieb gewährleistet. Darüber hinaus werden die Integra-Systeme so weit vormontiert geliefert, dass sie vor Ort in kurzer Zeit in Betrieb genommen werden können. Aufwendige Montagearbeiten entfallen. Lediglich die produktspezifischen Einstellarbeiten und Feinabstimmungen müssen noch beim Anwender vor Ort vorgenommen werden.
Die Maschinen erfüllen die strengen Hygienevorschriften. Im Vergleich zu konventionellen Systemlösungen zeichnet sich die Maschinentechnik vor allem aus durch:
  • geschlossene Maschinenprofile
  • Verkabelung außerhalb des Staubbereiches
  • geringe Produktablagerungsflächen durch entsprechende Konstruktion der mechanischen Bauteile
  • Einsatz elektropolierter Edelstahlteile
  • integrierte Pneumatikschränke, die vom Bedienungspersonal während des laufenden Betriebs zugänglich sind
  • Touchscreen mit Menüsteuerung und Visualisierung zur Wartungs- und Störbehebung
Produktablagerungen an nur schwer zugänglichen Stellen sind dadurch praktisch ausgeschlossen. Gleichzeitig ist eine gute Zugänglichkeit für Reinigungs- und Wartungsarbeiten gegeben.
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