Hygienisch, praktisch, zuverlässig

Waldenbuch ist Stammsitz von Ritter Sport, einer Marke, die heute 99 % aller Deutschen kennen. Das 100 Jahre alte Unternehmen produziert seine Schokoquadrate ausschließlich am Heimatort. „Denn nur so können wir die hohe Qualität unserer Quadrate gewährleisten“, sagt Alfred T. Ritter, der Vorsitzende der Ritter Sport Geschäftsführung und Enkel des Firmengründers.

Die Verantwortlichen achten streng darauf, Gutes beizubehalten und wo es Möglichkeiten zur Verbesserung gibt, diese zu nutzen. So bleiben die Tafeln quadratisch, die Verpackungen bunt und die Inhalte von bester Qualität. Damit letztere auch bei Neuprodukten garantiert ist, achtet Johannes Schraid, Leiter Artikelanlagentechnik, stets auf optimale Prozesse. Er ist für die Planung, Auslegung, Realisierung von neuen Produktionsanlagen verantwortlich.

So war es auch 2008, als für ein neues Produkt eine locker aufgeschlagene, mit Gas belüftete Füllmasse herzustellen war. Hierfür nutzt man eine Belüftungsmaschine, in der – streng nach Rezeptur – eine definierte Menge der Füllmasse mit einer vorgegebenen Gasmenge versetzt wird.

Ursprünglich sollten bereits vorhandene Verdrängerpumpen die Füllmasse in die Belüftungsmaschine fördern. Allerdings war mit diesen Pumpen der Durchsatz nicht verlässlich beherrschbar. „Die Pumpen reagierten bei der Fördermenge empfindlich auf wechselnden Gegendruck, der sich in unserem Rohrleitungssystem nicht gänzlich vermeiden lässt“, erläutert Schraid. „Wir benötigten also ein druckunabhängiges Pumpensystem.“

In Abstimmung mit dem Maschinenlieferanten entschlossen sich die Anlagenplaner von Ritter Sport, eine Exzenterschneckenpumpe einzusetzen, die aufgrund ihres spaltfreien Prinzips einen konstanten Volumenstrom druckunabhängig garantiert. Die Wahl fiel auf die Exzenterschneckenpumpe MX30S von Knoll Maschinenbau. Vor allem die Möglichkeit, hohen, konstanten Druck und Durchsatz bei kompakter Bauweise erzeugen zu können, überzeugte. Daneben gaben der hygienische Aufbau mit entsprechender Materialauswahl und die Beheizbarkeit der Pumpe den Ausschlag.

Die Exzenterschneckenpumpen der MX-Baureihe sind nach der Evenwall-Technologie ausgeführt, bei der der Statormantel der Kontur des Rotors angepasst und mit einer Elastomerschicht von gleichmäßiger Wandstärke versehen ist. Diese kann je nach Pumpsatzgröße zwischen 4 und 12 mm liegen. Dies bewirkt zahlreiche Vorteile gegenüber konventionellen Bauweisen mit einer zylindrischen Außengeometrie der Statormäntel und dementsprechend unterschiedlichen Wandstärken des Elastomers.

So erreichen die MX-Exzenterschneckenpumpen durch die Evenwall-Technologie eine deutlich höhere Druckstabilität, weniger Rückströmung, längere Standzeiten, einen besseren Wirkungsgrad, weniger Scherung des Produkts und ein besseres Ansaugverhalten. Außerdem verkraften sie große Temperaturschwankungen, beispielsweise durch CIP-Reinigung verursacht, ohne Veränderung des Rotors. Die MX-Pumpen stellen mit einer geschlossenen Kammer einen Druck von mindestens 10 bar zur Verfügung, während herkömmliche Exzenterschneckenpumpen bei 4 bis 6 bar limitiert sind. Bei mehrstufiger Bauweise sind Drücke bis zu 80 bar möglich.

Für den Einsatz vor der Belüftungsmaschine war vor allem die Druckunabhängigkeit der Fördermenge entscheidend. Aber auch die anderen Eigenschaften der MX-Pumpen machten in der Praxis einen so guten Eindruck, dass sich das Anlagenteam um Johannes Schraid zu einem weiteren Einsatz entschloss, und zwar innerhalb des Temperierkreislaufs. Darunter ist ein Prozessschritt zu verstehen, der nach dem Verflüssigen und Lagern der fertigen Schokoladenmasse in einem Pufferbehälter und dem Abfüllen in die endgültige Form liegt. Das Temperieren ist innerhalb der gesamten Herstellung ein wichtiger Prozess. Die warme, flüssige Schokolade wird dazu durch eine spezielle Temperiermaschine gepumpt, die wassergekühlte Elemente enthält und wie ein Wärmetauscher funktioniert. Beim Abkühlen der Schokoladenmasse bildet die Kakaobutter Fettkristalle, die die Masse immer dickflüssiger werden lassen. Gewünscht sind bestimmte Kristallmodifikationen, weil sie für eine ansprechende Konsistenz und Haltbarkeit der Schokolade sorgen.

Um diesen Vorkristallisationsprozess sicher zu beherrschen, müssen in der Temperiermaschine konstante Bedingungen herrschen. „Wir fahren die Schokoladenmasse mit einer Temperatur durch die Maschine, die je nach Anlagenbereich nur zwischen einem Zehntel oder einem halben Grad schwankt“, erläutert Schraid. „Das ist nur bei einer konstant geförderten Masse möglich. Durchsatzschwankungen gilt es also zu vermeiden, weshalb wir von den ursprünglich eingesetzten Verdrängerpumpen auf eine Exzenterschneckenpumpe MX30S umgestiegen sind.“ Die Pumpe sitzt am Behälter mit der flüssigen Schokoladenmasse, fördert diese durch die Temperiermaschine bis in den Dosierer, der dann die Formen befüllt. Letzterer ist Teil einer 50 oder 80 m langen, kontinuierlichen Linie, die sich teilweise über drei Stockwerke erstreckt. Eine solche Linie – bei Ritter Sport gibt es mehrere davon – ist in der Lage, bis zu 5 t/h Schokolade zu verarbeiten. Das entspricht einem Ausstoß von 50 000 100-g-Tafeln pro Stunde. Die Exzenterschneckenpumpe MX30S bewältigt diesen Durchsatz problemlos. Sie ist beheizbar ausgeführt, um optimale Förderbedingungen zu garantieren. Andernfalls würde bei einem Anlagenstillstand die Schokoladenmasse in der Pumpe aushärten und ein späteres Wiederanfahren der Linie empfindlich stören. In der bei Ritter eingesetzten beheizbaren Version verfügt die MX-Pumpe über einen doppelwandigen Mantel, der mit Wasser beheizt wird. Damit auf keinen Fall Wasser ins Produkt gelangen kann, ist der Mantel nicht nur mit O-Ringen abgedichtet, sondern rundum verschweißt. „Wassereintritt ins Produkt wäre aus hygienischen und produktionstechnischen Gründen eine Katastrophe“, sagt Schraid. „Deshalb haben wir eine Sonderanfertigung der MX30S mit verschweißtem Heizmantel angeschafft.“ Abschließend verweist er auf verschiedene Vorteile der MX30S-Exzenterschneckenpumpen, die bei der Schokoladenproduktion besonders zum Tragen kommen: „Die Pumpen sind kompakt gebaut und haben dadurch nur ein relativ geringes Volumen, in dem Schokolade beim Förderstopp zurückbleiben könnte. Außerdem sind sie totraumarm konstruiert, was die Reinigung der Pumpen im Falle eines Produktwechsels erleichtert. Da reinigen wir die Pumpe nicht mit Wasser, sondern spülen sie mit Schokolade der nächsten Charge.“

Die bei Ritter Sport eingesetzten MX30S-Pumpen erfüllen alle branchentypischen Hygieneanforderungen. Alle produktberührten Metallteile bestehen aus Edelstahl. Dieser Werkstoff sowie hochwertige Elastomere – ausnahmslos für den Hygienebereich zertifiziert – sorgen für Korrosionsfestigkeit, Temperatur- und chemische Beständigkeit. Außerdem ist die MX besonders reinigungsfreundlich, das heißt sie lässt sich am Einsatzort ohne Demontage reinigen. CIP- und SIP-Reinigung sind Standard. Mit diesen Eigenschaften erfüllt die Exzenterschneckenpumpe MX die Richtlinien nach EHEDG, QHD, GPM und 3-A.

prozesstechnik-online.de/dei0912###