Trockenmischungen schonend transportiert

Kurt Rusterholz, Hansueli Schefer

Der Schweizer Technologiekonzern Bühler entwickelt und baut pneumatische und mechanische Förderanlagen für die unterschiedlichsten Bereiche der Lebensmittelindustrie. Dazu zählen Getreidemühlen, Bäckereien, Mälzereien und Brauereien ebenso wie Süß- und Teigwarenhersteller.

Mit pneumatischen Langsamförderern lassen sich bruchempfindliche Schüttgüter über kilometerlange Strecken äußerst schonend fördern. Bei der Entwicklung und Auslegung solcher Anlagen greifen die Ingenieure von Bühler auf folgende drei Hilfsmittel zurück: Versuche an Technikumsanlagen, Anlagen- und Stoffdatenbank sowie PC-gestützte Simulationsprogramme.

Zu Versuchszwecken stehen im Technikum von Bühler verschiedene Förderanlagen mit Förderlängen bis zu 450 Metern zur Verfügung. Sie eignen sich für Versuche im industriellen Maßstab, d.h. die Untersuchungsergebnisse können direkt für eine sichere Dimensionierung der zu planenden Anlage übernommen werden.

Aufgrund der Vielzahl von bearbeiteten Projekten liegen Labordaten von etwa 800 verschiedenen Schüttgütern vor, die zusammen mit Feedback-Daten von bereits erstellten Anlagen in einer übersichtlichen Datenbank zusammengefaßt sind. Auf der Basis dieser umfangreichen Datensammlung lassen sich praxiserprobte Produktkoeffizienten ermitteln, die eine weitere Grundlage für die Anlagendimensionierung darstellen.

Haco ist Spezialist für die Herstellung von Suppen, Saucen, Würzmischungen und Fertiggerichten. Das Unternehmen entschied sich für den Bau eines neuen Trockenmischzentrums einschließlich der notwendigen Fördertechnik, um Kapazitätsengpässe zu lösen, komplizierte Arbeitsabläufe zu vereinfachen und um die unbefriedigenden räumlichen Verhältnisse besser ausnutzen zu können.

Die pneumatische Förderanlage muß eine große Anzahl von verschiedenen Rohstoffen in kurzer Zeit zu den beiden Schnellmischern – sie sind der Kern der neuen Produktionsanlage – transportieren. Gewünscht sind kleine Auftragsgrößen mit bedarfsgerechten Produktionsmengen, ohne daß ein Lager für Fertigmischungen notwendig ist. Vor dem Hintergrund des umfangreichen Produktsortiments mußten bei der Anlagenplanung auch häufige Produktwechsel einkalkuliert werden. Daneben galt es, folgende Forderungen zu erfüllen:

• hohe Dosiergenauigkeit,

• Vermeidung von Staubemissionen,

• wirtschaftlicher und ergonomischer Anlagenbetrieb.

In der Projektphase wurden das Anlagenkonzept und die logistischen Abläufe mit Hilfe der Simulationssoftware Simple++ erarbeitet. Durch die Simulation lassen sich trotz der Vielzahl der Produkte und Rezepte Produktionsengpässe in der späteren Anlage vermeiden.

Neben verschiedenen ökologischen und sicherheitstechnischen Vorgaben mußten bei der Anlagenplanung auch für die Lebensmittelindustrie spezifische Rahmenbedingungen beachtet werden. Dazu zählen beispielsweise die GMP-Richtlinien oder das HACCP-Konzept. Ferner führten umfangreiche Sicherheitsanalysen, die auch den Explosionsschutz berücksichtigten, zu einem Anlagensicherheits-Maßnahmenkonzept, das ebenfalls bei den Planungsarbeiten Berücksichtigung fand.

Die Lagerung von bis zu 500 verschiedenen Rohstoffen erfolgt in 29 unterschiedlich großen Silos sowie in zirka 60 Dosiercontainern. Rohstoffe wie Mehl, Stärke oder Salz, die man in großen Mengen benötigt, werden direkt vom Bahnwagen oder LKW in die Silos gefüllt. Als Zwischenlager genutzte Dosiercontainer und Kleinsilos werden manuell beschickt. Sie sind mit Kontroll- und Reinigungseinrichtungen ausgerüstet.

In Abhängigkeit von der jeweiligen Rezeptur proportioniert eine moderne Steuerung die Einzelkomponenten automatisch und füllt sie in Mischervordepots oder Sammelcontainer. Zusätzliche Handkomponenten werden in einem Rüstvorgang vorbereitet und in Sammelcontainern dem Produktionsablauf beigefügt. Für die genaue Dosierung von Rohstoffen, die nur in kleinen Mengen benötigt werden, beispielsweise Gewürze, steht eine halbautomatische Kleinsiloanlage mit 52 Silos zur Verfügung. Flüssige Fette fließen aus zehn Aufschmelzbehältern direkt in den Mischer.

Die Rohmaterialien durchlaufen die beiden Schnellmischer. Die fertigen Mischungen werden dann erneut in Containern gelagert. Nach erfolgter Qualitätsprüfung übernehmen Verpackungsstraßen die verbrauchergerechte Konfektionierung der Fertigmischungen.

Über ein Leitsystem und eine SPS erfolgt im wesentlichen die Steuerung der Anlage. Das Leitsystem enthält eine Datenbank, die folgende Parameter erfassen bzw. speichern kann:

• bis zu 500 Verfahrensrezepte,

• Informationen über 4000 Rohmaterialien mit Chargen-Nummern,

• 1300 Silozellen und Container sowie

• 200 bis 300 Produktionsaufträge.

Die aktuellen Produktionsdaten von bis zu 2000 Chargen werden in einer Datenbank abgelegt. Auf diese Weise läßt sich der gesamte Produktionsablauf gemäß ISO 9000 dokumentieren. Zusätzlich erfaßt das Leitsystem die letzten 5000 Ereignisse. Dadurch können Fehler und ihre Ursachen jederzeit, auch nachträglich, herausgefunden und analysiert werden. Zwischen dem übergeordneten EDV-System von Haco und dem Leitsystem findet ein Datenaustausch statt. Dieser ist notwendig, weil bestimmte Aufträge, beispielsweise die Beschaffung von neuen Rohstoffen, nur über das übergeordnete EDV-System abgewickelt werden können.

Des weiteren teilt das Leitsystem die Produktionsaufträge automatisch in mehrere Subaufträge auf und gibt sie zur Produktion frei. Die Speicherung aller relevanten Daten erfolgt zum einen täglich auf einem externen Medium. Zum anderen werden die Daten im Abstand von einigen Minuten auf einem zweiten Leitsystemrechner gesichert. Dieses Datenhandling stellt sicher, daß es bei einem Ausfall des Haupt-Leitrechners zu keinem Datenverlust kommt.

Weitere Informationen dei 239

Durch die Entwicklung und Auslegung von Förderanlagen sowohl für den Food- als auch für den Nonfood-Bereich verfügt der Bereich pneumatische Förderung der Bühler AG über einen riesigen Erfahrungsschatz auf dem Gebiet des Schüttguthandlings. Auf diesen greifen wir beispielsweise bei der Gestaltung der Schnittstellen zwischen der Förderanlage und den übrigen verfahrenstechnischen Komponenten zurück. Genau diese Schnittstellen haben einen entscheidenden Einfluß auf die Effizienz der gesamten Produktionsanlage. Ebenso wichtig für die erfolgreiche Bearbeitung von Projekten ist unser umfassendes Wissen über die Eigenschaften der verschiedenen Schüttgüter, beginnend bei Mehl und Zucker bis hin zu Kunststoffgranulaten. Ein weiteres Element bei der Entwicklung von optimalen Anlagenkonzepten ist natürlich der Informationsaustausch zwischen uns und dem Anlagenbetreiber.