Die Nachfrage nach Präparaten zur Nahrungsergänzung – Produkten mit Vitaminen, Mineralstoffen und anderen Supplementen – ist in den letzten Jahren stetig gewachsen. Im Jahr 2016 stieg laut IMS Health allein in Deutschland die Nachfrage um 4,4 % auf 165 Mio. Packungen mit einem Verkaufswert von 1,1 Mrd. Euro. Weltweit erwartet die Branche für 2017 einen Umsatz von mehr als 180 Mrd. Euro, so eine Prognose von Transparency Market Research. Um mit dem steigenden Verbrauch mithalten zu können, müssen Produzenten von Nahrungsergänzungsmitteln ihre Kapazitäten erweitern.
Vorteile von Hartkapseln
Das gilt beispielhaft für Hartkapseln als weit verbreitete Darreichungsform für Supplemente. Sie bieten für Produzenten und Verbraucher zahlreiche Vorteile, etwa eine effiziente Herstellung, eine flexible Dosierung und ein vielfältiges Produktdesign.
Eine Antwort auf die global wachsende Nachfrage nach Nahrungsergänzungsmitteln ist die Kapselfüllmaschine FEC40 von Fette Compacting. Sie zeichnet sich durch einen neuen Maschinenaufbau aus, der auf dem Duplex-Concept basiert. Dabei wurde das Prinzip von Doppelrundläufer-Tablettenpressen auf die Kapselbefüllung übertragen. Dadurch konnten die Entwickler den Füllprozess gleich doppelt in der Maschine anordnen, wodurch der Output auf bis zu 400 000 Kapseln pro Stunde steigt – das Zweifache des derzeitigen Marktstandards. Gleichzeitig sinken die Produktionskosten um rund 30 %.
Mit Standard Process hat sich bereits einer der führenden Hersteller von Nahrungsergänzungsmitteln in den USA für die Anschaffung einer FEC40-Kapselfüllmaschine entschieden. Das 1929 gegründete Unternehmen sitzt nördlich von Chicago und produziert Kapseln, Tabletten, Perlen und Pulver. Neben den Leistungsdaten spielten bei der Entscheidung zugunsten der FEC40 die positiven Erfahrungen eine Rolle, die man bereits mit der Tablettenpresse FE75 von Fette gemacht hat. Diesen Hochleistungsrundläufer nutzt man seit 2014.
Alles aus biologischem Anbau
Philosophie des Unternehmens ist, Nährstoffe so anzubieten, dass sie ihre natürliche Kraft und Wirkungsweise beibehalten. Deshalb wird ein Großteil der verarbeiteten Inhaltsstoffe auf der 500 ha großen, unternehmenseigenen Farm biologisch angebaut. Die etwa 90 Produkte in Tablettenform und 50 Kapselpräparate werden ausschließlich über Ärzte, Heilpraktiker und Chiropraktiker vertrieben.
Gerade die wechselnden Umwelteinflüsse im biologischen Anbau bedingen Schwankungen der Produkteigenschaften wie Feuchtigkeitsgehalt oder Rohstoffdichte. Diese wechselnden Eigenschaften stellen erhöhte Anforderungen an die gesamte Prozesskette: Für eine gleichbleibend hohe Qualität der fertig verpackten Endprodukte muss Standard Process in allen Verarbeitungsschritten Equipment einsetzen, das sich flexibel an die wechselnden Charakteristika anpasst.
Entkoppelte Prozesszeiten
Die Kapselfüllmaschine FEC40 erfüllt diese Anforderung. Sie wurde mit zwei Stopfstempelstationen installiert und verarbeitet Gelatinekapseln und Kapseln mit Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) der Formate 0 und 00. In Abhängigkeit von den Fließeigenschaften der abzufüllenden Nahrungsergänzungsmittel erreicht die Maschine eine maximale Leistung von 400 000 Kapseln pro Stunde bei 140 Takten pro Minute. Kann ein Präparat aufgrund seiner Fließeigenschaften nicht mit Höchstgeschwindigkeit gefahren werden, ermöglicht die Servotechnologie durch das Entkoppeln von Prozesszeiten dennoch eine Steigerung der Taktzahl pro Minute bei gleichzeitiger Konstanz bei den Füllgewichten. Aufgrund ihrer hohen Leistung und der kurzen Umstellzeiten bei Produktwechseln plant Standard Process, die FEC40 als „Arbeitspferd“ in der Kapselproduktion einzusetzen, um Produktionschargen anderer Maschinen zu übernehmen.
Anstelle der zwei Stopfstempelstationen lässt sich die Kapselfüllmaschine mit bis zu vier Pelletstationen ausrüsten. Der Wechsel der Stationen ist Dank eines patentierten Ausbausystems einfach und schnell möglich, sodass flexibel zwischen verschiedenen Produkten und Dosierverfahren gewechselt werden kann. Die Stationen können außerhalb der Maschine zerlegt und gereinigt werden. Dadurch verkürzen sich die üblichen Umrüstungs- und Reinigungszeiten erheblich. Beim Einsatz zusätzlicher vorgerüsteter Füllstationen ist die FEC40 binnen kurzer Zeit wieder einsatzbereit.
Leistungsfähige Förderanlage
Die hohe Leistung der FEC40 stellt besondere Anforderungen an das vor- und nachgelagerte Processequipment, beispielsweise an die Fördertechnik für den Kapseltransport. Für letzteren bietet Nilfisk eine besonders sichere und effiziente Lösung an. Die Kapseln werden mithilfe eines gesteuerten Druckluftsystems vom Pufferbehälter durch ein Edelstahlrohr zum Aufnahmetrichter auf der Kapselfüllmaschine reibungslos transportiert, ohne dass sie sich öffnen. Die pneumatische Förderanlage erzeugt einen konstanten Luftstrom und transportiert das Material zeit- und mengengenau. Der Aufnahmetrichter ist so konzipiert, dass die Geschwindigkeit der Kapseln behutsam reduziert wird. Außerdem bleiben die Kapseln vom Aufnahme- bis zum Austrittspunkt in einer isolierten Umgebung.
Fette Compacting nutzt das Equipment von Nilfisk standardmäßig für seine FEC40. Die pneumatischen Förderanlagen ersetzen die manuelle Kapselzuführung. Standard Process arbeitet mit zwei pneumatischen Förderanlagen, wobei eine Anlage jeweils eine Maschinenseite bedient.
Umfangreiche Feldtests
Die Kapselfüllmaschine FEC40 feierte auf der Interphex 2016 Weltpremiere. Am Rande der Messe vereinbarten beide Seiten umfangreiche Feldtests, die sowohl Füllversuche mit drei Produkten von Standard Process im Competence Center in Schwarzenbek als auch vor Ort bei bei Standard Process beinhalteten. Die Tests in Schwarzenbek fanden im Sommer 2016 statt, die in Amerika im Frühjahr 2017. Anschließend ging die FEC40 in den regulären Produktionsbetrieb.
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Jan-Eric Kruse
Geschäftsführer,Fette Engineering
