Multifunktionale Technikumsanlage

Bei der Realisierung einer neuen Anlage stellt sich die Frage, ob das bisherige Herstellungsverfahren beibehalten werden soll oder ob mit einer Anlagenmodifikation oder einer Verfahrensänderung eine Produktverbesserung erreicht werden kann. Häufig sind Ansätze vorhanden, die eventuell zu einer Produktverbesserung oder Leistungssteigerung führen könnten. Gewissheit hierüber kann jedoch nur durch Scale-up erreicht werden, wobei der Prozess komplett abgebildet wird.

Die entsprechenden Versuche können oft im eigenen Haus nicht durchgeführt werden, da hierfür die erforderliche Anlagentechnik fehlt. Die Erfahrung zeigt, dass praxisnahe Versuche wertvolle Erkenntnisse liefern und als Vorstufe zu einem Anlagenkauf oft unerlässlich sind. Gerade wenn bei der Investition viel Geld im Spiel ist, gilt es gut zu überlegen und ein Test mit einer Pilotanlage lohnt sich dann sicherlich. Mit Hilfe der multifunktionalen Technikumsanlage kann Waldner mit seinen Kunden gemeinsam neue Herstellungstechnologien entwickeln und verschiedene Verfahrenstechniken ausprobieren, um für eine bestimmte Aufgabenstellung die optimale Lösung zu erarbeiten.

In der Grundausstattung hat die Anlage zwei Mischspiralen, die gegenläufig gewickelt sind. Hierbei wird bei horizontaler als auch vertikaler Ausrichtung ein gegenläufiges Strömungsverhalten erreicht. Ein Spiralelement besteht aus einem gewickelten Rohr, das beheizt bzw. gekühlt werden kann. Durch die Beheizung wird der Leistungseintrag (Erwärmung bzw. Auftauen in kurzer Zeit) bedingt durch die große Oberfläche enorm gesteigert. Bei stückiger Ware wie gefrorenen Früchten verkürzt sich hierdurch die Aufheizzeit um den Faktor 2 bis 3 gegenüber herkömmlichen vertikalen Rührsystemen. Bei dem Vergleich wird bei all den Systemen eine schonende, stressfreie Produktbehandlung und die Einhaltung gleicher Scherzahlen (Stressfaktor) vorausgesetzt. Die gegenläufige Spirale ist aus Flachprofil gefertigt und arbeitet in dem kalibrierten Behälter randnah. Beide Spiralelemente sind FU-gesteuert und für Links- und Rechtslauf ausgelegt.

Das Rührsystem ist mit leicht demontierbaren Abstreifern versehen, die häufig bei Kühlprozessen benötigt werden, um die Wärmeübertragung sicherzustellen, auch wenn sich an der Kühlfläche Isolierschichten aufbauen, die einen optimalen Wärmeübergang behindern. Die Abstreifer sind auch für Links- und Rechtslauf geeignet und arbeiten sehr effektiv. Bei hochviskosen Produkten ist eine ausreichende Neigung zum Auslauf erforderlich, damit die im Behälter verbleibenden Restmengen gering gehalten werden. Durch die zuvor erwähnten Abstreifer wird der Austrag in der Regel auch noch bei hochviskosen Produkten unterstützt. Welcher Auslaufwinkel jedoch ein Optimum darstellt, kann nur durch Versuche ermittelt werden. Die in der Neigung stufenlos verstellbare Pilotanlage löst diese Frage experimentell.

Die Anlage ist für Versuche und Entwicklungen im Technikum bei Waldner und beim Anwender konzipiert. Hierfür ist sie mit einem kompletten Heiz- und Kühlsystem ausgestattet. Durch eine separate Vakuumstation ist die Pilotanlage auch zum Entlüften der Produkte geeignet. Kombiniert mit einem Röhrenkondensator kann eine komplette Vakuumkühlung realisiert werden, um eine weitere Leistungssteigerung der Abkühlgeschwindigkeit zu erzielen. Ferner kann auch eine Aufkonzentrierung des Produktes durch Abdampfen der flüssigen Phase vorgenommen werden. Dadurch lässt sich bei Fruchtzubereitungen oder Konfitüren der Brixgehalt einstellen.

Die Anlage ist ausgelegt für den aseptischen Betrieb bedingt durch ihr hygienisches Design und durch das Dichtungssystem, das mit doppelwirkenden Gleitringdichtungen in aseptischer Ausführung konstruiert ist. Die erforderliche Peripherie, Sperrdrucksystem etc. sind Bestandteile des Systems. Über eine SPS-Steuerung mit einem Touchscreen-Display wird die Anlage bedient. Die Steuerung ist ausgelegt für den Technikumsbetrieb.

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