Gut lesbar und kratzfest

Dipl.-Ing. Christa Weil

Bei der Kennzeichnung von Lebensmitteln werden neben den Inhaltsstoffen weitere Informationen wie Mindesthaltbarkeitsdatum (MHD) und Chargennummern vom Gesetzgeber gefordert. Viele Unternehmen bringen aufgrund der Produkthaftung und der besseren internen Rückverfolgbarkeit noch weitere Informationen auf die Verpackungen auf. Welche Kennzeichnungstechnologie eingesetzt wird, hängt von Faktoren wie Qualität der Kennzeichnung, Umweltverträglichkeit, zu kennzeichnendes Material, Taktzeiten etc. ab.

Die Alfred Ritter GmbH & Co. KG in Waldenbuch wurde bereits 1912 gegründet und produziert seit 1932 die unter dem Markennamen Ritter Sport bekannte quadratische Schokolade. Inzwischen liefert das Unternehmen seine Schokolade in 60 Länder dieser Erde und ist in Deutschland mit einem Umsatz von ca. 235 Mio. Euro einer der Marktführer. Mit rund 790 Mitarbeitern werden in Waldenbuch täglich ungefähr 2 bis 3 Mio. Tafeln Schokolade hergestellt. Hauptprodukt sind mit einem Produktionsanteil von etwa 80% 100g-Tafeln in 27 verschieden Varianten und Farben (Abb. 1). Daneben gibt es noch Mini- und 40g-Tafeln. Die 100g-Tafeln werden in vier Produktionslinien mit 13 nachfolgenden Verpackungsanlagen produziert. Jede Tafel wird im Produktionsablauf mit dem MHD (Monat und Jahr) und einer Loskennzeichnung versehen. Die Loskennzeichnung besteht dabei aus Buchstaben und Zahlen, aus denen man auch erkennen kann, an welcher Maschine das Produkt verpackt wurde. Das Verpackungsmaterial besteht aus einer OPP-Folie, auf die der Dekordruck aufgebracht und anschließend mit einer Klarsichtkaschierfolie abgedeckt wird. Auf dieser Klarsichtkaschierfolie aus Polypropylen erfolgt dann die individuelle Kennzeichnung mit dem MHD, der Chargennummer etc. (Abb. 2). Die Kennzeichnung erfolgt auf einer auf der Verpackung dafür vorgesehenen weißen Fläche.

Bis vor wenigen Jahren kamen bei Ritter Sport noch Systeme zum Heißprägen mit Wachs zum Einsatz. Diese Systeme sind aber durch den Einsatz von Stempeln sehr unflexibel, was den Kennzeichnungsinhalt angeht. Durch den Export der Schokolade in die ganze Welt ist häufiger ein Wechsel des Kennzeichnungsinhalts notwendig, da unterschiedliche Länder unterschiedliche MHD-Formate wünschen. Außerdem gibt es EU-Richtlinien, die eine hohe Kratzfestigkeit der Kennzeichnung fordern, was mit dem Heißprägeverfahren nicht 100%ig gegeben ist. Bei der Suche nach einer neuen Kennzeichnungstechnologie gab es zwei Möglichkeiten: die Kennzeichnung mit Laser oder mit Tintenstrahldruckern. Verschiedene Versuche mit einem Kennzeichnungslaser scheiterten an der farblosen Kaschierfolie. Der Laser verursachte Löcher in der Verpackung und das MHD war deutlich auf der Schokolade sichtbar. Also blieb als einzige Kennzeichnungsmöglichkeit der Einsatz der Tintenstrahltechnologie. Neben der guten Lesbarkeit und Dauerhaftigkeit der Kennzeichnung war auch die geringe Belastung der Produktionsumgebung mit Lösemitteln ein entscheidendes Kriterium bei der Wahl des Tintenstrahlsystems. Hier hatten sich die Verantwortlichen bei Ritter Sport das Ziel gesetzt, die gesetzlichen Grenzwerte (MAK-Werte) nicht nur einzuhalten, sondern erheblich zu unterschreiten. Zudem sollte die verwendete Tinte nach der Kennzeichnung eine möglichst geringe Lösemittel-Emission aufweisen.

Ritter Sport entschied sich für die Tintenstrahldrucker von Imaje. Inzwischen sind insgesamt 17 Drucker der Serie S8 und der Vorgängerserie S4 im Einsatz (Abb. 3). Diese Drucker sind sehr flexibel einsetzbar. Sie können mit einem oder zwei Druckköpfen, mit ein, zwei oder vier Düsen bestückt werden. Folgende drei Druckköpfe stehen zur Verfügung:

• G-Kopf für Standardzeichen in der Größe von 1,8 bis 8,5 mm

• M-Kopf für Kleinzeichen in der Größe von 1,2 bis 5,3 mm

• P-Kopf für Kleinstzeichen in der Größe von 0,7 bis 3,4 mm

In Abhängigkeit vom eingesetzten Druckkopftyp werden maximale Geschwindigkeiten von 5,4 m/s, 3,6 m/s bzw. 1,7 m/s erreicht. Mit diesen Tintenstrahldruckern können bis zu vier Zeilen pro Düse gedruckt werden, neben Texten sind auch Logos und neun verschiedene Barcodes möglich. Da zwei angeschlossene Druckköpfe auch unabhängig voneinander arbeiten können, kann man beispielsweise ein einziges Gerät zur Kennzeichnung verschiedener Produkte an zwei Produktionslinien einsetzen. Die Drucker sind mit einem robusten Edelstahlgehäuse und einer hermetisch verschlossenen und solventbeständigen Tastatur ausgestattet. Für einen einwandfreien Start des Druckers sorgt eine patentierte Spülfunktion im Druckkopf. Die Düsen im Druckkopf werden beim Start automatisch mit einem Additiv gereinigt und anschließend wieder getrocknet. Der Tintenkreislauf der Drucker enthält einen Peltier-Condensor. Durch Rückgewinnung der Additivdämpfe lässt sich der Additivverbrauch um ca. 30% senken und die Belastung der Umwelt gering halten.

Neben der automatischen Anpassung des Tintendrucks wird auch die Tintenkonzentration in Abhängigkeit von der Tintentemperatur kontinuierlich und automatisch reguliert. Das im Tintenkreislauf eingebaute Anti-Puls-System verhindert Vibrationen und Schwingungen im Tintenkreislauf. Diese Maßnahmen sind mit entscheidend für eine gleichbleibend gute Kennzeichnungsqualität. Das große Display mit WYSIWYG-Anzeige und Hintergrundbeleuchtung stellt eine gute Lesbarkeit bei allen Lichtverhältnissen sicher. Scrolldown-Menüs ermöglichen eine einfache und intuitive Bedienung der Drucker. Durch den Einsatz von PCMCIA-Karten können Logos und andere Informationen leicht in den Drucker geladen werden. So ist auch die schnelle identische Programmierung verschiedener Drucker und ein einfaches Backup zur Produktionsabsicherung möglich.

Die Schokoladentafeln gelangen aus der Produktionsanlage direkt zu den einzelnen Packmaschinen. Hier werden ca. 400 Tafeln pro Minute gekennzeichnet und verpackt. Bevor das Verpackungsmaterial zum Endlosschlauch geformt wird, tragen die Tintenstrahldrucker die Beschriftung auf. Zur Positionierung der Kennzeichnung auf der Verpackung dient bei den älteren Verpackungsmaschinen eine Fotozelle, die eine entsprechende Druckmarke abfragt. Bei den neuen, servogesteuerten Maschinen erfolgt die exakte Kennzeichnungspositionierung über einen elektrischen Impuls von der Verpackungsmaschine. Aus Platzgründen sind die normalen Druckköpfe von Imaje für diese Applikation abgewinkelt (Abb. 4). Anschließend werden die Schokoladentafeln in den durch eine Längssiegelnaht entstandenen Folienschlauch eingetaktet, durch Quersiegelstationen vorne und hinten versiegelt und getrennt.

Die Kennzeichnungssysteme laufen im Zweischichtbetrieb, das bedeutet, die Geräte sind zwischen 23.00 und 6.00 Uhr nicht in Betrieb. Die morgendliche Inbetriebnahme ist unproblematisch. Auch nach einem längeren Produktionsstopp laufen die Geräte nach dem Durchführen der von Imaje empfohlenen Reinigungsfunktionen reibungslos wieder an.

Halle 14, Stand A32/B33