Daxner GmbH, Schüttgut Technologie

Ein innovatives Konzept verbindet die Anforderungen an moderne Backmittelmischanlagen - große Durchsatzleistungen, hohe Dosiergenauigkeiten, minimierte Staubentwicklung und Quervermischungen, einfachste Reinigbarkeit inkl. CIP-Reinigung und ergonomische Bedienung. Dies wird durch die Kombination von pneumatisch zugeführten Groß-Komponenten und einem vollautomatischen Container-System zum Absammeln der Mittel- und Kleinkomponenten erreicht.

BESCHREIBUNG

Die Anlagenlösung für einen international führenden Backmittelhersteller besteht aus einer flexiblen, automatisierten Misch- und Dosieranlage für die Herstellung verschiedenster fertiger Backmittelmischungen aus einer Vielzahl von Einzelkomponenten, wie z.B. Zucker, verschiedene Mehle, Stärke, Backfett etc.

Daxner entwickelte ein innovatives Verfahren für optimale Reinigbarkeit, staubfreie Pulververarbeitung sowie Kontaminationsfreiheit, um wechselseitige Verunreinigungen bestmöglich auszuschließen. Ein ausschlaggebendes Kriterium ist die strikte Trennung zwischen den Produkten mit allergenen Anteilen und den allergenfreien Anteilen.

Projektziele:

• Planung und Errichtung einer Hochleistungsmischanlage zur Herstellung von Backmittelmischungen für Backwaren (Brote, Torten, Kekse, Konfitüre etc.) nach modernsten Richtlinien. Vermeidung von Quervermischungen insbesondere der sich im Einsatz befindlichen allergenen Zutaten.
• Folgende Zutaten werden kontaminationsfrei verarbeitet und homogen vermischt:
  • Großkomponenten wie Getreidemehl, Kristallzucker, Dextrose, etc.
  • Mittelkomponenten wie Salz, Zucker, Stärke, etc.
  • Kleinkomponenten wie Backmittel, Emulgatoren, Gewürze, etc.
• Hohe Leistungsfähigkeit von bis zu 12 t/h Fertigmischungen
• Vermeidung aller Kontaminationsmöglichkeiten der zum Einsatz kommenden Allergene entsprechend BRC-Standard (=Kontaminierung unter 10 ppm)
• Bestmögliche Reinigbarkeit der Komponenten nach den Prinzipien von COP (Cleaning out of place), Trockenreinigung und CIP-Reinigung, d.h. der automatisierten Nassreinigung nach dem Prinzip Cleaning in Place. Die Auswahl des Reinigungssystems erfolgt auf Basis des erstellten Hygienekonzeptes
• Möglichkeit der flexiblen Produkt- und Produktionsumstellung durch das Daxner Container-Handling System (DCS)
• Höchste Mischgenauigkeit (1:100.000) für Pulvermischungen inklusive der Zugabe von Blockfett bzw. Flüssigfetten
• Ergonomisches Design
• Vermeidung von Staubentwicklung
• Erfüllung der IFS/EHEDG- Hygienevorschriften und aller gesetzlicher Vorgaben

Verfahrenstechnik

Alle Zutaten werden in Groß-, Mittel- und Kleinkomponenten aufgeteilt. Großkomponenten werden in Außenlagersilos gelagert und pneumatisch den 2 Mischlinien zugeführt. Mittelkomponenten werden in Tagessilos gelagert und mittels mobilen Aufgabestationen mit integrierten Kontrollsiebmaschinen befüllt.

Aus den Tagessilos wird mittels Austragvorrichtung angeschlossene Dosierschnecke in Grob- und Feindosierverfahren in den darunter liegenden Container bzw. IBC (Intermediate Bulk Container) dosiert und verwogen. Der Anschluss an die Befüllöffnung des IBCs erfolgt vollautomatisch durch ein hoch präzises Doppelklappensystem (DKS). Vorkommissionierte Kleinkomponenten werden mittels manuellen Aufgabestationen VIB & PRESS (inklusive Kontrollsiebmaschine und Rührwerk) direkt in den IBC aufgegeben.

Mittels eines dreidimensionalen Containertransportsystems, bestehend aus einem Regalbediengerät in Kombination mit Kettenbahnen und Shuttle-Systemen, werden die IBCs zu allen Absammelstellen (Mittel- und Kleinkomponenten) und in weiterer Folge über die Mischlinien zur Entleerung der abgesammelten Produktcharge vollautomatisch transportiert und sowohl an- als auch abgedockt. Die Mischanlage besteht aus einem Präzisionsvertikalmischer. Das Mischprinzip basiert auf einem durch ein im Mischer rotierenden Schraubenband erzeugten Gegenstrom. Blockfett wird im Mischer durch Schneidrotoren aufgelöst.

Daxner Container Systems DCS für die Herstellung von Mischungen aus Pulvern und Granulaten erfüllen höchste Anforderungen hinsichtlich:

• Kontaminationsfreiheit
• Hygiene
• Energieeffizienz
• Flexibilität (hohe Rezeptur-/Chargenzahlen)

Die Komponenten einer Charge werden in einem Container gesammelt und mittels Transportsystem – fahrerlosen Transportsystemen (FTS) oder mechanischen Transportsystemen wie Kettenförderern, Rollenbahnen etc. – zu den einzelnen Befüllstationen gefahren bzw. gefördert. Die Zahl der im DCS eingebundenen Container richtet sich nach den jeweiligen Anforderungen des Kunden und der Produktspezifikation.

Im Absammelsystem werden die Einzelkomponenten über Container-Andocksysteme in den Container gefüllt. Die Dosierung und Verwiegung der Komponenten erfolgt direkt in den Container (Großkomponenten). Für die Erreichung hoher Wiegegenauigkeiten werden Mittel- und Kleinkomponenten in hochauflösenden Behälterwaagen vorverwogen.

Sind alle Komponenten einer Charge in den Container gesammelt, erfolgt der Mischprozess. Dieser findet in speziell dafür konzipierten Containermischern statt. Alternativ dazu kann die Charge auch aus dem Container in einen Chargenmischer entleert werden, der hohe Mischanforderungen inkl. Zugabe von Flüssigkomponenten, Aromastoffen etc. erfüllen kann.

Die fertige Mischung wird über den zugeordneten Container (alternativ Big-Bags) den weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt (Abpackanlagen).

DCS Daxner Container Systems beinhalten:

• Edelstahlcontainer der Baureihe DCHD Hygienic Design
• Container-Befüllsysteme
• Container-Entleersysteme
• Container Transportsysteme (FTS / Mechanische Transportsysteme)

Daxner ist der komplette Systemanbieter für Engineering – Lieferung – Montage – Inbetriebnahme inkl. Prozessleitsystem.

Das Unternehmens zählt zu den europaweit führenden Gewürzmittelwerken und produziert über 4.000 verschiedene Varianten an Würzmischungen. Die Anlagenlösung für die neu errichtete Produktionserweiterung überzeugt durch Effizienz und Zuverlässigkeit. Für das automatisierte Handling der Produkte sorgen Daxner Container Systems DCS.

BESCHREIBUNG

Das Anlagenkonzept erstreckt sich über 5 Ebenen und umfasst den gesamten Produktionsprozess: Von der Lagerung der Rohstoffe in Außensilos, dem Transport zu den Tagessilos und der Befüllung in die Tagessilos,der Dosierung und Verwiegung, dem Mischprozess bis hin zur Abfüllung in Transportgebinde.

Alle Abläufe erfolgen weitgehend automatisiert und erfüllen höchste Anforderungen an  Qualität, Leistungsfähigkeit und Flexibilität. Mit einer maßgeschneiderten Anlagenlösung konnten die  Vorgaben an eine Anlagenleistung bis 80 t/Tag im 2-Schicht-Betrieb (16 h/Tag) erfüllt werden. Angesichts der großen Anzahl von Aufträgen mit geringer Chargengröße und der hohen Komponentenzahl pro Auftrag stellt dies eine herausragende Leistung dar. Sie schließt den kontaminationsfreien Wechsel einer Vielzahl an Rezepturen ein, welche sich aus einer großen Spanne unterschiedlicher Komponentengewichte zusammensetzen.

8 Tagessilos (Großkomponenten) werden von der bestehenden Außensiloanlage beschickt, weitere 30 Tagessilos (Mittelkomponenten) über Sack- bzw. Big-Bag Aufgabestationen befüllt. Unterhalb der in Edelstahl rostfrei ausgeführten Tagessilos sind 20 Waagen installiert, die je nach Produkteigenschaften den Tagessilos zugeordnet sind.

Gemäß der Spezifikation des Endprodukts kann eine Waage von einem bis hin zu 4 Tagessilos beschickt werden. Das System gewährleistet eine Genauigkeit von ± 50 g bezogen auf einen Nettowiegebereich von 500 kg. Aufgrund der Wiegegenauigkeit werden Komponenten mit einem Gewicht größer als 5 kg automatisch verwogen.

Komponenten, die kleiner als 5 kg sind oder höhere Präzision verlangen, werden im KKL (automatisches Kleinkomponentenlager) gelagert und verwaltet. Entsprechend der Auftragssteuerung können die Komponenten automatisch aus dem KKL abgerufen und der Handdosierstation zugeführt werden. Die einzelnen Komponenten werden bedienergeführt in ein Sammelgebinde (Wanne mit Barcode-Identifikation) eingewogen. Anschließend kehren die auftragsspezifischen Wannen zur Zwischenlagerung ins KKL zurück.

Die Zuführung in die Sammelcontainer DCHD erfolgt über 3 Aufgabestationen. Hier werden auch die auf Paletten vorbereiteten Ganzgebinde (Sackware, Eimer, Kartons) abgerufen und auftragsbezogen aufgegeben.

Innovatives Containertransportsystem DCS

Der Schlüssel für die Effizienz des Anlagenkonzepts liegt im Containertransportsystem. Deutliche Argumente für Daxner Container Systems DCS in Verbindung mit einem FTS-System (fahrerloses Transportsystem) sind:

• Höhere Chargenzahl
• Maximale Flexibilität
• Vermeidung von Kontaminationen

Insgesamt sind 60 Sammelcontainer im Einsatz, welche mittels 3 fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) im Absammelsystem durch die Anlage transportiert werden. Die FTF entnehmen die leeren Container aus dem Fördersystem und positionieren diese automatisch unter die entsprechende Waage. Sie werden über Laser gesteuert und können die Abgabepunkte auf ± 15 mm genau anfahren. Für die Befüllung werden die Container angehoben und mittels Daxner Container Docking Station DCDS angedockt und befüllt.

Durch die bereits in der Behälterwaage verwogenen Komponenten erfolgt die Befüllung der Container mit hoher Leistung. Nach dem Einsammeln der automatisch dosierten Komponenten wird der Container unter Handaufgabestationen positioniert. Alle Kleinkomponenten werden als Ganzgebinde und/oder Teilmengen aus dem KKL aufgegeben. Nach Beigabe der Handkomponenten werden die Container durch das FTS abgeholt, mittels Containerheber auf die Ebene oberhalb der Mischanlagen gefördert und mit einem Elektrostapler auf der Container-Entleerstation positioniert.

Ein Hersteller von Stabilisatoren für die Nahrungsmittelindustrie beauftragte Daxner mit der Planung, Lieferung und Montage einer gravimetrischen Mischanlage mit 2 getrennten Mischlinien. Die Anlage, die sich aus verschiedenen, im Hygienic Design ausgeführten Komponenten zusammensetzt, kombiniert eine hohe Verfügbarkeit und Mischgenauigkeit mit Energieeffizienz und Reinigungsfreundlichkeit.

BESCHREIBUNG

Hohe Wirtschaftlichkeit und Effizienz, eine reproduzierbare Mischgenauigkeit und eine ausgezeichnete Mischungsqualität – das waren die Kernforderungen, die der Kunde an die neue Mischlinie gestellt hat. Des Weiteren sollte diese so ausgeführt werden, dass auch Mikrokomponenten schonend und hygienisch dem Mischprozess zugeführt werden können.

Allergenfrei von Beginn an

Alle vordosierten Klein- und Mittelkomponenten werden ausschließlich in den zugehörigen Allergenräumen vorkommissioniert. Diese Räume sind nach den einzelnen Allergenen getrennt und dürfen nur mit hygienischer Schutzkleidung betreten werden. Sowohl die Ganzgebinde als auch die vorkommissionierten Klein- und Mittelkomponenten werden mithilfe eines Gabelstaplers auf der Bedienbühne abgestellt. Über eine VIB & PRESS Aufgabestation gelangen die Zutaten wahlweise in einen horizontalen Paddelmischer oder einen horizontalen Pflugscharmischer.

Die VIB & PRESS Aufgabestation vereinigt in sich 2 Funktionen: Zum einen findet eine Kontrollsiebung mittels eines Vibrationssiebes (VIB) statt. Zum anderen wird das Produkt durch ein sich langsam drehendes Rührwerk durch das Sieb gedrückt (PRESS), sodass Agglomerationen und Verklumpungen schonend aufgelöst werden. Auf diese Weise können auch Produkte mit schlechten Fließeigenschaften oder einem hohen Fettgehalt problemlos gehandhabt werden. Selbst bei kleinen Maschenweiten bleibt das Sieb durch die Vibration frei und wird gleichzeitig gereinigt.

Bei der Planung und Realisierung von Mischanlagen spielt die Auswahl der geeigneten Mischer eine wesentliche Rolle. Daxner orientiert sich hierbei an den Produkteigenschaften und der zu lösenden Mischaufgabe. Gemäß diesen Kriterien wurde die Linie 1 mit einem horizontalen

Paddelmischer und die Linie 2 mit einem horizontalen Pflugscharmischer ausgerüstet.

Über 2 große Türen sind die nach den aktuellen EHEDG-Richtlinien konstruierten Mischer sehr gut zu reinigen. Ihre Mischgenauigkeit ist größer 1:100 000, die Mischzeiten liegen zwischen 1 und 7 Minuten. Auch das Einmischen von Komponenten, die sich in punkto Schüttgewicht, Korngröße, Oberflächenstruktur etc. stark unterscheiden, ist problemlos möglich.

Die fertigen Mischungen werden in sogenannten Mischernachbehältern zwischengelagert. Auch die Behälter sind hygienisch und reinigungsfreundlich ausgeführt und so dimensioniert, dass sie das gesamte Mischervolumen fassen. Besonderheit: Die Mischernachbehälter sind mit einem Vibrationsboden ausgestattet. In Kombination mit der Druckluftabreinigung im Auslaufkonus ist eine nahezu rückstandsfreie Entleerung der Behälter sichergestellt. Die Mischernachbehälter erfüllen 2 Funktionen. Sie ermöglichen eine schnelle Entleerung der Mischer. Und sie bieten ein Puffervolumen für die darunter liegende Absackanlage. Das erhöht die Chargenzahl und somit die Anlagenleistung deutlich.

Kompakte Absackanlage

Unterhalb der Mischernachbehälter wird die fertige Mischung mithilfe von gravimetrischen Absackwaagen der Baureihe DAX-PVS in Verkaufsgebinde mit einem Fassungsvermögen von 15 bis 25 kg abgefüllt. Die  kompakt und reinigungsfreundlich ausgeführten Absackanlagen kombinieren eine einfache, semi-automatische Bedienung mit einer hohen Durchsatzleistung.

Die Kontrollsiebmaschine VIB & PRESS wird für die Aufgabe und die schonende Kontrollsiebung von pulverförmigen Produkten verwendet, insbesondere von schwierigen Produkten die zum Verklumpen neigen.

Diese Kontrollsiebmaschine arbeitet nach dem System VIB & PRESS, eine Innovation aus dem Hause Daxner. Hierbei werden zwei Verfahren gleichzeitig durchgeführt: Parallel zur Siebung mittels Vibrationssieb (VIB) wird das Produkt mit Hilfe eines sich langsam drehenden Rührwerks durch das Sieb gedrückt (PRESS). Agglomerationen und Verklumpungen im Produkt werden dadurch besonders schonend aufgelöst. Selbst bei kleinen Maschenweiten bleibt das Sieb durch die Vibration frei und wird zur selben Zeit gereinigt.

Der Antrieb erfolgt durch einen Getriebemotor mit Drehzahl-Regulierung durch Frequenzumformer. Eine sehr schnelle Reinigungsmöglichkeit kann durch Aufklappen des gesamten Oberteils gewährleistet werden. Optionale Ausführung mit einer steckerfertigen Steuerung als „Plug-and-Play“ Design.

Auch der Einbau eines Permanent-Magnetrostes für die Entfernung von magnetischen Verunreinigungen ist möglich.