Ohne Casein wären viele industriell produzierte Lebensmittel nicht denkbar, denn das Milcheiweiß gibt ihnen erst ihre Struktur. Ein Produktionsschritt zur Herstellung dieses wichtigen Zusatzstoffs findet auf einer Walzen-Trocknungsanlage statt. Hier wird das Casein verarbeitet, das zuvor durch Ultrafiltration, Konzentration und Trocknung aus pasteurisierter Milch gewonnen wurde. An der Trocknungsanlage wird es zunächst wieder verflüssigt, nach Kundenwünschen mit Zusätzen angereichert und dann mit dampfbetriebenen Walzen erneut getrocknet. Dazu fördern Pumpen das verflüssigte Casein auf zwei riesige Trocknungswalzen. Dabei bildet das flüssige Casein auf den Walzen – sie haben eine Temperatur von etwa 180 °C – einen dünnen Film. Durch die Hitze verdampft die Feuchtigkeit im Casein, sodass ein Granulat entsteht, welches in einer nachgeschalteten Mühle zu Pulver vermahlen und anschließend verpackt wird.
Das Casein darf nicht anbrennen
Beim Transport des flüssigen Caseins auf die Hauptwalze werden die Förderpumpen von kleineren, sogenannten Übertragswalzen unterstützt. Der Raum zwischen diesen kleinen Walzen wird Walzensumpf genannt. In einen dieser Sümpfe wird das Produkt hineingefördert, im anderen der Füllstand gemessen. Das ist wichtig, damit die Walzen gleichmäßig mit Flüssigkeit benetzt werden. Ist der Füllstand zu niedrig, wird zu wenig Flüssigkeit auf die Walzen aufgetragen und das Produkt brennt an. Die Folge: Das Casein ist unbrauchbar und es besteht die Gefahr, dass das Messer, welches das getrocknete Casein von der Walze trennt, schneller verschleißt.
Bisher hat der Hersteller von Lebensmittelzusatzstoffen diesen Prozess manuell geregelt. So wurde die Produktzufuhr über Potenziometer gesteuert, die ständig von einem Arbeiter kontrolliert werden mussten. Das Ergebnis: Das Casein brannte öfter an, zumal die Walzentemperatur – ein ebenfalls wichtiger Prozessparameter – nach Gefühl geregelt wurde und deshalb häufig schwankte.
Multifunktionscontroller hilft weiter
Seit Langem bestand der Wunsch, die Anlage zu automatisieren, um so die Fehlerquellen abzustellen. Bei der Suche nach einem geeigneten Regler, der auch mit einer SPS kommunizieren kann, wurde man bei Hesch fündig. Mit dem Multifunktionscontroller HE 5697 MFC hat das Unternehmen einen Regler auf den Markt gebracht, der auch komplexe Prozesse regeln kann und dabei deutlich weniger kostet als eine SPS. Dieser Umstand, die leichte Handhabbarkeit des Controllers und die Möglichkeit, die Benutzeroberfläche individuell gestalten zu können, überzeugten den Lebensmittelzusatzstoff-Hersteller.
Prozesse nun besser im Griff
Der MFC hat die Prozesse in der Casein-Trocknungsanlage signifikant verbessert: Dauerte es bisher 8 bis 12 h, bis die Walzen auf die Betriebstemperatur von 180 °C aufgeheizt waren, braucht man für denselben Vorgang heute nur noch 3,5 h.
Der Controller ist aber auch noch an weiteren Nebenprozessen in der Trocknungsanlage beteiligt. Er steuert die Produktpumpe in Verbindung mit der Füllstandsmessung im Walzensumpf und überwacht die Oberflächentemperatur und den Dampfdruck in der Walze. In Abhängigkeit von der Walzengeschwindigkeit verändert sich die Oberflächentemperatur der Walze. Je schneller sich die Walze dreht, desto schneller wird das Produkt zu- und abgeführt. Zudem sinkt die Walzentemperatur bei höheren Drehzahlen schneller. An dieser Stelle regelt der MFC zuverlässig nach und garantiert so ein Produkt mit gleichbleibend hoher Qualität. Ein weiterer Pluspunkt: Die Ausbeute ist deutlich gestiegen, da kein Produkt mehr anbrennt. Das zeigt sich auch am geringeren Verschleiß der Messer, mit denen das getrocknete Casein von der Walze getrennt wird. Sie werden sehr viel weniger beansprucht und die Instandhaltungskosten sinken.
Mitarbeiter frei für andere Aufgaben
Die Mitarbeiter, die bisher die Prozesse manuell regeln mussten, können dank des Controllers nun für andere, wichtigere Tätigkeiten eingesetzt werden.
Mit dem Multifunktionscontroller HE 5697 MFC hat Hesch die Lücke zwischen Standardreglern und SPS geschlossen. Bisher benötigten Anwender für die Steuerung individueller Temperaturregelungen eine SPS, die nicht nur teuer in der Anschaffung ist, sondern auch Personal mit Programmierkenntnissen erfordert, das in der Regel in den Unternehmen nicht vorhanden ist. Hinzu kommt, dass eine SPS über Funktionen verfügt, die für viele Anwendungen gar nicht benötigt werden. Außerdem war es bisher nicht möglich, mit einem einzigen Regler die Ablaufsteuerung inklusive unterschiedlicher Nebenprozesse zu regeln.
Kann auch von Laien bedient werden
Der Multifunktionscontroller HE 5697 MFC lässt sich schnell und intuitiv ohne Programmierkenntnisse konfigurieren und ist für fast alle Prozesse und Anforderungen mit den passenden Funktionen ausgestattet. Er ist so aufgebaut, wie ein Verfahrenstechniker denkt. Mithilfe der Software Easytool MFC kann der Anwender auf dem PC die verschiedenen Funktionsblöcke per Drag-and-Drop zu dem gewünschten Prozessablauf zusammenstellen. Mit der Software lassen sich benutzerdefinierte Bedienseiten, Programmabläufe und Applikationen erstellen. Um vor der Liveschaltung auf Nummer sicher zu gehen, bietet die Software zudem eine Simulationsfunktion. So können alle Abläufe ausführlich getestet werden und die Inbetriebnahmezeit verkürzt sich auf ein Minimum.
Zum Umfang des MFC gehören des Weiteren Debugging- und Forceing-Funktionen sowie eine anschauliche Onlinedarstellung von Prozesswerten.
Suchwort: dei0519hesch
Autor: Uwe Glockmann
Vertriebsleiter,
Hesch Industrie-Elektronik
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