Gewürze vom Fließband

Karsten Ollesch

Zu Beginn des Projektes konzentrierte sich Johann Rimböck, technischer Geschäftsführer bei Gewürzmüller, auf die Untersuchung der vorhandenen Mischerei, mit ihrer Vielzahl von Mischern für die unterschiedlichsten Produkte. Nach einer ersten Analyse war recht schnell klar, dass das vorhandene Mischereikonzept mit Chargenmischern, die von Hand und automatisiert beschickt werden und direkt über einer Abfüllanlage platziert sind, durchaus verbesserungsfähig ist. So wurde ein Großteil der Einsatzzeit nicht mit dem Mischen verbracht, sondern mit Prozessen wie Beschicken, Abfüllen und Reinigen. Zudem war eine Nassreinigung, die heute für eine kreuzkontaminationsfreie Produktion zwingend erforderlich ist, bei den bestehenden Mischern gar nicht realisierbar.

Nachdem klar war, dass herkömmliche Konzepte alle ähnlich geartete Schwachstellen haben, suchte Rimböck einen Mischer und eine automatische Dosieranlage, die in der Lage sind, mit deutlich reduzierten Nebenzeiten zu arbeiten und dazu noch die Anforderungen an Reinigbarkeit und Mischgüte erfüllt. Dies konnte vom Konzept her nur ein Intensiv-Containermischer mit Wechselbehältern und eine entsprechende Rezeptier-Dosieranlage sein, da das Produkt dabei in Wechselbehältern bereitgestellt, gemischt und vom Mischer abgeführt wird. Dadurch verringern sich die Nebenzeiten drastisch.

Nach Machbarkeitsstudien und Mischversuchen mit vielen Mischern kristallisierte sich heraus, dass die VAS-Mischer von Glass in der Lage sein würden, sämtliche gestellte Anforderungen zu erfüllen.

Für die Rezeptier-Dosieranlage kamen Verwiegeanlagen mit pneumatischen Transportstrecken oder Förderschnecken aufgrund der Vielzahl der Produkte und der Reinigbarkeit nicht mehr in Betracht. Vielmehr bestand die Anforderung, dass die Mischcontainer auf einer fahrbaren Wägeplattform komplett beschickt werden und der Prozess staubfrei nach Pharmastandards abläuft. Rimböck: „Es sollte auf jeden Fall kein Rezept-Splitting auf verschiedene Dosiersysteme stattfinden müssen.“

Abzuwiegen sind bei Gewürzmüller rund 350 verschiedene Komponenten, die in 23 Silos, 80 Dosierstationen für Lagercontainer und 250 Lagerbehälter für Kleinstkomponenten bereitstehen. Letztendlich entschied sich Gewürzmüller für das Dosiersystem Mac-Microdos von Lobotech. Es basiert auf Silikonmanschetten mit Einlagen und FDA-konformem Lippensystem, die sowohl unter Lagersilos als auch an Dosierstationen für Lagercontainer angebracht sind. Die Ansteuerung erfolgt mittels hochpräziser Linearantriebstechnik, so dass der Produktfluss für jede Produkteigenschaft und jede Genauigkeit separat einstellbar ist. Wichtig ist dabei, dass mit einem Dosierelement ohne Umbauten sowohl 500 kg als auch im nächsten Rezept 25 g Produkt schonend dosierbar sind. Da die Silikonmanschetten komplett frei von Einbauten sind, ist die rückstandsfreie Nassreinigung problemlos möglich.

Die Wäge- und Antriebstechnik zu dem Dosiersystem wurde auf ein Flurförderfahrzeug montiert, damit die Produkte für die einzelnen Rezepturen nach dem Selbstbedienungskonzept mit dem mobilen Wiegesystem an den einzelnen Silo- oder Lagercontainern abgeholt werden können. Möglich wurde diese Arbeitsweise erst dadurch, dass die Waage mit einer Auflösung von 5 g bei einer maximalen Last von 1500 kg arbeitet und somit sowohl die Silokomponenten als auch die Kleinstkomponenten komplett mit nur einer Waage gemessen werden können.

Der Bediener des Flurförderfahrzeuges fährt dabei die einzelnen Stationen an und scannt den EAN-Code der abzuwiegenden Komponente. Nach der Identifizierung der Komponente wird der Mischcontainer millimetergenau an das Dosierventil und die Staubabsaugung angedockt und der Dosiervorgang startet. Dabei kommuniziert das Dosierelement ständig mit der Waage und stellt den erforderlichen Massenstrom ein. Entsprechend des Massenstromes, der in den Mischcontainer gelangt, wird die Luftgeschwindigkeit der Absaugung stufenweise geregelt. Auf diese Weise lassen sich Kreuzkontaminationen im Bereich des kompletten Lagers sicher vermeiden.

Für manche Kleinst- und Flüssigkomponenten wäre die Lagerung im Vorratscontainer nicht sinnvoll. Daher besteht für diese Komponenten die Möglichkeit der manuellen Zugabe, die selbstverständlich grammgenau protokolliert ist.

Das Dosiersystem wurde elektronisch an das Leitsystem von Gewürzmüller angebunden. Sämtliche Dosieraufträge werden zentral erstellt, auf die einzelnen Verwiegefahrzeuge verteilt und nach dem Abarbeiten für eine lückenlose Rückverfolgbarkeit zentral dokumentiert.

Nach dem Verwiegen werden die fertig befüllten Mischcontainer mit dem Dosierfahrzeug zur Mischerei gefahren und direkt auf den Zuführ-Rollenbahnen der Mischer abgestellt. In der Mischerei befinden sich zwei Großchargenmischer VAS 1200 mit einem Netto-Inhalt von 1200 l und ein Kleinchargenmischer mit einem Netto-Inhalt von 300 l. Vor und hinter den Mischern sind jeweils Staurollenbahnen zum automatischen Zu- und Abtransport der Mischcontainer installiert.

Die Mischcontainer werden auf der Zuführ-Rollenbahn automatisch zum Mischer gefördert. Dabei wird das Produkt per EAN-Code und Scanner identifiziert und das entsprechende Mischprogramm aus 100 möglichen Programmen geladen.

Der Mischer als Kernstück der Anlage ist ein Intensivmischer mit einem dreiflügeligen Mischarm am Boden und zwei Zerhackern an den Seiten des Mischbehälters. Der Mischbehälter ist um die horizontale Achse komplett schwenkbar. Wenn die Trommelöffnung des Mischbehälters nach unten zeigt, werden die Mischcontainer mit dem Mischbehälter verbunden und dann vollautomatisch angekoppelt. Nach dem Ankoppeln wird der Mischbehälter mit dem Mischcontainer um 180° in die Arbeitsposition geschwenkt. Dabei fällt das Produkt aus dem Mischcontainer auf die Mischwerkzeuge und der Mischprozess beginnt.

Der dreiflügelige Mischarm sorgt für eine intensive Bewegung und Durchmischung des Produktes. Die seitlich angebrachten Zerhacker bewirken eine Zerstörung von eventuellen Agglomeraten und sorgen für eine gleichmäßige Benetzung der Trockenstoffe mit den Flüssigkomponenten. Besonders zu erwähnen ist hierbei, dass die Flüssigkomponenten nicht etwa während der Mischung durch Verdüsung aufgebracht werden müssen, sondern bereits während der Fertigstellung der Mischcontainer manuell oder automatisch auf die Trockenkomponenten dosiert werden. Diese Vorgehensweise macht zwar die Mischaufgabe anspruchsvoller, erspart jedoch zusätzliche Pumpen oder Druckbehälter für die verschiedenen Flüssigkomponenten.

Nachdem der Mischprozess beendet ist, wird der Mischcontainer wieder um 180° in die Beschickungsposition zurückge-schwenkt. Dabei fällt das Produkt wieder in den Mischcontainer zurück. Anhaftungen an Behälter und Mischwerkzeugen werden hier durch eine entsprechende Politur aller produktberührten Oberflächen vermieden.

Das Produkt befindet sich nach der Mischung wieder im gleichen Mischcontainer wie zuvor. Er kann nun abgekoppelt und vollautomatisch bis zum Ende der Rollenbahn weitertransportiert werden, wo ein Stapler die Mischcontainer entgegen nimmt. Der gesamte Prozess nach Ablieferung des Mischcontainers auf der Einlauf-strecke bis zur Bereitstellung am Ende der Auslaufstrecke erfolgt vollautomatisch über die Steuerung des Mischers; das Mischen kann komplett mannlos erfolgen. Während der Mischung wird von der Steuerung ein Mischprotokoll erstellt, in dem sämtliche Parameter wie Drehzahlen, Temperaturen und Stellung des Mischbehälters festgehalten sind. Die Mischprotokolle werden zur lückenlosen Dokumentation der Fertigung in das Leitsystem von Gewürzmüller übermittelt.

Die Reinigung der Mischer kann als komplett validierte Nassreinigung erfolgen. Dazu wird anstelle eines Mischcontainers mit Produkt ein Mischcontainer mit Reinigungsflüssigkeit und ein Mischcontainer mit klarem Wasser auf der Rollenbahn abgestellt. Das System erkennt selbstständig, dass es sich um Reinigungscontainer handelt und startet das Reinigungsprogramm. Letzte Wasserreste werden mithilfe von Luftdüsen von Mischelementen und Dichtungen abgeblasen.

Johann Rimböck: „Mit der Nassreinigung kann eine kreuzkontaminationsfreie Produktion gewährleistet werden, was bei der Vielzahl der als allergen eingestuften Produkte im Gewürzbereich zwingend erforderlich ist.“ Im nachfolgenden Prozess werden die Produkte noch einer Schutzabsiebung und der Laboranalyse unterzogen, bevor sie abgefüllt und zum Kunden gebracht werden.

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Mischer von Glass

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