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Artikel und Hintergründe zum Thema

Kühl- und Temperiergeräte

Jörg Dahlhoff, Strategic Market Manager Packaging, SMC / am,

Hygienisch verpackt ist sicher verkauft

In wenigen Industrien sind die Anforderungen an die Hygiene im Produktionsprozess so streng wie im Lebensmittelbereich – die Gesundheit der Konsumentinnen und Konsumenten hat oberste Priorität. Daraus ergeben sich enorme Herausforderungen für alle beteiligten Maschinen und Komponenten, besonders in der Pneumatik.

Das Stand-alone-Gerät HRSH150 pumpt das Kühlmittel in den Maschinenkreislauf und kühlt die Stationen der Anlage ab. © SMC

Wer Lebensmittel herstellt, muss sich an viele Regeln und Richtlinien halten – mit gutem Grund, denn hier geht es um sichere Produkte für den Endverbraucher. Entsprechend sollen auch die verwendeten Maschinen hohen Standards genügen und beispielsweise dem Reinigen mit Hochdruckgeräten und aggressiven Reinigungsmitteln problemlos standhalten. Die Präzision der Verarbeitung und die Prozesssicherheit müssen dabei immer gleich bleiben. „Diese Ansprüche stellen sich zudem in unterschiedlichsten Anwendungsfällen, von frisch geerntetem Gemüse über Süßigkeiten bis hin zu Joghurt und anderen Milcherzeugnissen“, sagt Ralf Heldenberger, Strategic Account Manager bei SMC.

Große Stückzahlen von Lebensmitteln verpacken

Bei der Lebensmittelverpackung kommt es zudem oft darauf an, große Stückzahlen zu verpacken  – möglichst hygienisch, schnell und sicher. Kundenspezifische, vollautomatische FFS-Anlagen  – Form-Fill-Seal – erfüllen diese Anforderungen. Die Maschinen formen zunächst eigenständig die benötigte Verpackung, füllen diese mit dem Produkt und verschließen sie am Ende sicher. Ralf Heldenberger: „Manche FFS-Maschinen erreichen bis zu 130.000 Portionspackungen oder bis zu 80.000 Becher pro Stunde. Hinein kommen alle Arten flüssiger bis pastöser Lebensmittel, von Joghurt, Schokopudding mit Vanillesoße, Butter oder Marmelade über Mayonnaise bis zu Obstsalat.“

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Beim gesamten Produktions- und Abfüllungsprozess kommt es besonders auf die Produktsicherheit an. „Spezielle FFS-Maschinen arbeiten deshalb frei von Chemie und nur mit Heißdampf“, erläutert Heldenberger. „So erreichen sie einen aseptischen Verpackungsprozess und sorgen dafür, dass die Lebensmittel länger frisch bleiben  – auch außerhalb der Kühlkette.“ Gleichzeitig sind die Anlagen robust konstruiert, um auch gründlichem Reinigen zu widerstehen. Im Betrieb werden hohe Wasserdrücke und aggressive Reinigungsmittel eingesetzt. Zugleich werden im Prozess selbst hohe Temperaturen erzeugt, die auf Dauer die Präzision der Maschine beeinträchtigen können.

Dafür hat SMC zuverlässige Kühl- und Temperierlösungen wie die Stand-alone-Serie HRSH150 entwickelt. „Unsere mit einem eigenen Gehäuse ausgestatteten Kühl- und Temperiergeräte stehen zwar in der Regel nicht im direkten Reinigungsbereich, müssen aber trotzdem mit Spritzwasser klarkommen“, sagt Heldenberger. „Zudem sollten sie einen Kostenvorteil gegenüber anderen Systemen bringen und möglichst wenig Energie verbrauchen. Für diese komplexen Anforderungen braucht es eine individuelle Lösung.“

Kühlgeräte-Regelung steuert Motor, Gebläse und Pumpe lastabhängig

Das Stand-alone-Gerät HRSH150 pumpt das Kühlmittel in den Maschinenkreislauf und kühlt die Stationen der Anlage ab. Mit einer Nennleistung von 15,7 kW hält das Temperiergerät die Temperatur um ±0,1 °C stabil. Ralf Heldenberger: „Die Gehäuse unserer Serie HRSH150 sind nach der Schutzart IPX4 konstruiert und schützen damit vor Spritzwasser.“ So können die Geräte auch während der Reinigung direkt neben den Maschinen stehen. Eine Durchflussrate von bis zu 180 l/min versorgt den Maschinenkreislauf mühelos mit Kühlmittel. Ausgerüstet mit einer frequenzgesteuerten Regelung kontrolliert die HRSH-Serie zudem Motor, Gebläse und Pumpe individuell und lastabhängig  – das spart Energie und reduziert Gewicht ebenso wie Größe des Geräts. Die geringe Lautstärke von nur 68  Dezibel macht das Arbeiten in der Umgebung des Temperiergerätes angenehm.

Eine hohe Verfügbarkeit im Dauerbetrieb gehört ebenfalls zu den Voraussetzungen in der Milchprodukt-Verpackung im Speziellen und der Lebensmittelindustrie allgemein. Auch hier zeigt das HRSH150 seine Stärken: Seine dichtungslose Pumpe ist besonders wartungsarm, und mit einer Füllung von weniger als 3 kg Kältemittel sind keine gesetzlich vorgeschriebenen Wartungszyklen für das Temperiergerät einzuhalten. Das steigert die Verfügbarkeit und spart Kosten für die Instandhaltung.

Sichere Prozesse benötigen saubere Druckluft

Das EHEDG-zertifizierte Pneumatik-Fitting der Serie KFG2H-E lässt sich dank seines Clean Designs mit poliertem Edelstahl schnell und effektiv reinigen und vermeidet Flüssigkeitsansammlung und Schmutzanhaftung. © SMC

Bis die fertig verpackten Produkte bereit sind für Auslieferung und Verkauf, werden sie häufig in komplexen Prozessen bearbeitet und von Station zu Station transportiert. Für eine hygienische und schonende Handhabung bei maximaler Prozesssicherheit spielt neben der richtigen Auswahl der greifenden Komponenten auch die Druckluftaufbereitung nach ISO 8573-1:2010 eine wichtige Rolle. Dazu hat SMC neue Aktivkohlefilter entwickelt, die sich mit einem Membranfilter und einem Regler zu einer modularem Wartungseinheit verblocken lassen und in dieser Kombination eine [1:3:1]-Luftqualität ermöglichen. Druckluft kommt in der Lebensmittelverpackung auch „frei“ zum Einsatz. So werden etwa Verpackungsbeutel, alternativ zu Vakuumpads, vor dem Befüllen mit Blasluft geöffnet.

Eine weitere Applikation betrifft die Gasspülung. Vor dem Siegelprozess strömt dabei die modifizierte Atmosphäre in die Packung und verdrängt die Luft. „Die dafür verwendete Druckluft oder das Gas müssen natürlich komplett keim- und bakterienfrei sein“, sagt Ralf Heldenberger. „Deshalb reduzieren unsere SFDA-Bakterienfilter Fremdpartikel und Bakterien in der Abluft um 99,99 %.“ So steigern die Filter die Qualität der verwendeten Druckluft erheblich, minimieren die Keimbelastung der Lebensmittel und verhindern Verunreinigungen effektiv. Ralf Heldenberger weiter: „Damit unterstützen unsere Filter die Anwender bei der Einhaltung internationaler Standards für Nahrungsmittelsicherheit.“ Ihre hocheffiziente Konstruktion vermindert zugleich den Druckabfall erheblich und senkt auch die Betriebskosten.

Die gesetzlichen Richtlinien müssen erfüllt sein

Die rostfreien Edelstahlzylinder der Serie CG5-X2977 im Clean Design sind leicht und effizient zu reinigen und durch die Verwendung FDA- und EU 1935/2004-konformer Materialien global einsetzbar. © SMC

Für die Aufbereitung von Druckluft in pneumatischen Systemen ist es in der Lebensmittelindustrie elementar, dass nicht nur die Luft selbst, sondern auch alle beteiligten Komponenten die hohen Anforderungen und gesetzlichen Richtlinien erfüllen. Deshalb hat SMC ein neues Paket konzipiert, das die Fittinge der Serie KFG2H-E, Polyurethanschläuche der Serie TU-X214 und CG5-Zylinder vereinigt. Alle verwendeten Komponenten sind FDA-konform, während die Schläuche auch ISO 10/2011 erfüllen. Die CG5-Edelstahlzylinder im Clean Design sind ebenfalls nach EU 1935/2004 für die Verwendung im Lebensmittelbereich geeignet und die Hygienic-Design-Edelstahlfittinge der Serie KFG2H-E haben eine weltweit einzigartige Freigabe der European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG).

Druckluftkontrolle mit IP69K-Ventilen im neuen Clean Design

Für den Einsatz außerhalb des Schaltschranks haben die Pneumatik-Experten die IP69K-Ventile entwickelt. Sie sind einzeln oder als Ventilinsel zu verbauen. © SMC

Damit die Druckluft auch dorthin kommt, wo sie benötigt wird, liefert SMC seine bewährten Ventilinseln der SY-Serie. Sie lassen sich flexibel anpassen und erweitern. Zudem können sich Anwender auf eine enorme Langlebigkeit der Ventile verlassen, die Stahlschieber-Version hält mindestens 200 Millionen Schaltspiele aus. Für den Einsatz außerhalb des Schaltschranks haben sich die Pneumatik-Experten aus Egelsbach eine brandneue Lösung einfallen lassen: die IP69K-Ventile. Sie sind einzeln oder als Ventilinsel zu verbauen und bieten alle Vorteile von SMC-Ventilen jetzt auch im Clean Design. „Die neuen Ventile lassen sich besonders einfach reinigen, da ihre Gehäuse frei von Spalten oder Ritzen sind, an denen sich Verunreinigungen festsetzen könnten“, erläutert Ralf Heldenberger dazu. „Alle außenliegenden Materialien sind darüber hinaus FDA-konform.“

Als führender Hersteller, Partner und Lösungsanbieter für pneumatische und elektrische Automatisierungstechnik bietet SMC nicht nur bewährte Lösungen für die Lebensmittelverpackung. Die Expertinnen und Experten arbeiten auch ständig an neuen und optimierten Konzepten und helfen so, Prozesse noch schneller und sicherer zu gestalten.

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