Flexibel durch modularen Aufbau

Dipl.-Ing. H. Seinsche

Mit Hilfe von Coextrusionsverfahren können vielfältigste Produkte hergestellt werden. Die Palette reicht von Snackartikeln über Frühstückscerealien bis hin zum Konfekt. Bei der Herstellung coextrudierter Produkte entsteht im Extruder zunächst ein endloser Hohlkörper. Noch vor dem Austritt aus dem Extruder wird der Hohlkörper beispielsweise mit Schoko- oder Fruchtmassen gefüllt. Danach wird der noch plastische Produktionsstrang in Einzelstücke zerteilt. Bei diesem Quetschvorgang werden gleichzeitig die Enden der Einzelstücke verschlossen. Das so entstandene kissenförmige und gefüllte Extrudat läßt sich anschließend noch mit einem passenden Überzug veredeln.

Voraussetzung für ein optimales Endprodukt ist eine pumpbare Füllung, die temperatur- und druckstabil ist. Außerdem muß die Masse nach dem Füllvorgang relativ schnell aushärten, um ein Ausfließen vor dem Schneiden zu verhindern.

Der modulare Aufbau des Extruders ermöglicht die Einstellung unterschiedlicher L/D-Verhältnisse. Normalerweise weist die Extruderkonfiguration ein L/D Verhältnis von 12:1 auf, das auch für die Herstellung von Snack-Artikeln ausreichend ist.

Flüssige und feste Zusatzprodukte wie Aromen oder Farbstoffe können dem Produkt an jedem Punkt des Extrusionsprozesses über entsprechende Öffnungen im Zylinder zugegeben werden. Dadurch ist eine maximale Flexibilität gegeben. Der Extruder läßt sich so mit einer Coextrusionsform und einem Einfülltank problemlos für die Herstellung koextrudierter Snack-Artikel umrüsten.

Um eine gleichbleibend hohe Produktqualität sicherzustellen, sind schlüsselfertige Anlagen zur Herstellung von Snack-Artikeln mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung ausgestattet. Daneben beinhalten diese Komplettanlagen folgende Komponenten: Extruder, Trockner und Schneidevorrichtung sowie sonstige Zusatzeinrichtungen für die automatisierte Snackproduktion. Für relativ einfache Rezepturen können Einwellenextruder mit Erfolg eingesetzt werden. Aufgrund der besseren Mischwirkung und Selbstreinigung sind bei komplexen Rohstoffen Doppelwellenextruder effektiver.

Aus der Konstruktion des Extruders ergeben sich für den Betreiber folgende Vorteile:

• ein selbsttragendes Gestell macht ein Betonfundament überflüssig und gewährleistet zudem eine leichte Reinigung,

• Sterilität durch Arbeitstemperaturen von bis zu 200 °C automatisch gegeben,

• Kopfplatte, Düse und Zylinder sind totraumfrei,

• selbstreinigende Schnecken,

• Maschine läßt sich hydraulisch oder manuell öffnen, dadurch sind alle produktberührten Teile leicht zugänglich.

Dieser für die Lebensmittelindustrie entwickelte Doppelschneckenextruder ist modular aufgebaut und verfügt über eine kompakte Antriebseinheit. Durch einen direkten Schneckenantrieb zeichnet sich diese durch einen hohen Wirkungsgrad aus.

Doppelschneckenextruder arbeiten mit zwei identischen, ineinandergreifenden Schnecken, die sich in der Bohrung eines feststehenden Gehäuses in gleicher Richtung drehen. Dabei entstehen Wärme und Druck, die einerseits für High-Temperature-Short-Time-Kochprozesse (HTST) erforderlich sind. Andrereseits fördern diese Faktoren auch den Zylinderverschleiß. Abhilfe schaffen hier die nach der Hot-Isostatic-Pressing-Technologie (HIP) gefertigten Zylinder. Diese zeichnen sich durch einen sehr großen Widerstand gegen Abrieb und Korrosion aus. Sie sind resistent gegenüber Wärme, Druck und dem durchlaufenden Extrusionsmedium während des Kochprozesses.

Bei der HIP-Technologie erfolgt die Verdichtung von Metallpulvern unter definierten und kombinierten Druck- und Temperaturverhältnissen. Dabei entstehen völlig homogene sowie poren- und schichtfreie Mikrostrukturen. Die nach der HIP-Technologie gefertigten Produkte weisen so signifikant verbesserte mechanische Eigenschaften, eine höhere Temperaturwechselbeständigkeit und eine größere Härte auf.

Der Einsatz von SPSen ermöglicht bereits ab Level 1 einen automatischen Betrieb der Anlage. Sie können mit Hardware führender Hersteller wie Siemens, Allen Bradley und Telemechanique betrieben werden. Dabei ist die Systemsoftware so konfiguriert, daß der Bediener durch die Anfahr-Abfolge geführt wird. Druck- und Prüfanzeige verringern zudem Fehlermöglichkeiten. Der Anlagenbediener kann jede Funktion auf einem Farbbildschirm verfolgen. Die Steuerung erfolgt entweder durch einen Cursor oder durch bequem angeordnete Funktionstasten.

Jede Maske weist standardisierte Farben für die Anlagen, Teile und Bedienungsparameter auf, so daß ein übersichtlicher Bilddurchlauf möglich ist. Während der Produktion kann sich der Bediener entweder den gesamten Ablauf oder einzelne Komponenten ansehen. Der Produktdurchfluß wird auf dem Bildschirm durch Grafiken und eine vollständige Übersicht mit Sollwerten, Istwerten, historischen Daten und Betriebsdaten dargestellt. Des weiteren speichert das System sämtliche Betriebsdaten zur Erstellung von Analysen und Trendberechnungen.

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