Das 1946 gegründete Unternehmen Repco mit Sitz in Salina, Kansas/USA, beliefert die Lebensmittelindustrie mit Ideen, Dienstleistungen und Produkten wie Mehlreifung und -Oxidation, Vitamin- und Mineralstoffvormischungen, Dosieranlagen für Mikrozutaten sowie Vor-Ort-Kundendienstleistungen. Der für die Herstellung von Vitamin- und Mineralstoffvormischungen zuständige Konzernbereich hat beschlossen, Möglichkeiten für eine Modernisierung des veralteten mechanischen Fördersystems zu prüfen. Das jahrzehntealte Becherwerksystem, welches bislang eingesetzt wurde, um die Mischung vom Mischer zur Verpackungsanlage zu fördern, führte zu Unterhalts- und Entmischungsproblemen sowie zu einem erheblichen Produktverlust bei der Reinigung.
Repco hat Coperion K-Tron kontaktiert, um pneumatische Förderlösungen zu untersuchen, die den Prozess einerseits sauberer gestalten und gleichzeitig sicherstellen, dass sich das fertige Mischprodukt während des Transfers zur Verpackungseinheit nicht wieder entmischt. Im Bulk Solids Innovation Center (BSIC), dem Coperion K-Tron Technikum in Kooperation mit der Kansas State University, wurde das Verhalten der vorgemischten Materialien im Originalmaßstab untersucht. Nach der erfolgreichen Durchführung mehrerer Versuche mit unterschiedlichen Vormischungen im Originalmaßstab zeigte sich Repco überzeugt, mit Coperion K-Tron den richtigen Partner für die Lösung einer gleichmäßigen und zuverlässigen Förderung der vorgemischten Materialien ohne Entmischung gefunden zu haben.
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Modernisierung in der Lebensmittelproduktion
Dichtstrom-Druckgefäßsystem verbessert Sauberkeit, Qualität und Zuverlässigkeit.
Anwendungs- und Verfahrensbeschreibung
Das von Coperion K-Tron installierte System umfasst ein komplettes Omniveyor™ Dichtstrom-Fördersystem mit Druckgefäß, speicherprogrammierbarer Steuerung (SPS), Rohleitungen, Weichen, speziell entwickelten Trichterdeckeln sowie modularen Entlüftungspatronen. Die Versuche am BSIC haben ergeben, dass ein pneumatisches Dichtstrom-Druckgefäßsystem die beste Fördermethode ist, um eine gleichmäßige und zuverlässige Mischung sicherzustellen.
Der erste Bereich des Systems leitet das fertige Erzeugnis, ein Gemisch aus Vitaminen und Mineralstoffen, von einem vorhandenen Mischer an das darunterliegende Druckgefäß. Von dort wird das Material über die Förderleitung weitertransportiert und anschließend über eine WZK Weiche von Coperion in einen von zwei Vorratsbehälter geleitet, bevor es im letzten Schritt zur Verpackung geht. Um sicherzustellen, dass die gesamte Charge das System vollständig durchläuft, sind der Vorratstrichter über dem Mischer, die Dichtstrom-Fördereinrichtung sowie die Trichter am Förderziel auf Wägezellen montiert, die die Gewichtsdaten an das Produktions-Steuerungssystem zurückmelden.
Pneumatische Dichtstromförderung mit Druckgefäßen
Die entscheidende Komponente des Omniveyor-Systems ist das Druckgefäß, welches eine Dichtstromförderung im System ermöglicht. Druckgefäße für die Dichtstromförderung arbeiten mit hohem Luftdruck - über 1 bar(g) [15 psi(g)] - und niedrigem Luftvolumen als Antriebskraft für die Förderung von pulverförmigen oder granulären Schüttgütern bei niedrigen Geschwindigkeiten. Aufgrund der niedrigen Geschwindigkeit eignet sich diese Fördermethode besonders für vorgemischtes Material, Material mit hoher Schüttdichte, abrasives, brüchiges oder zur Entmischung neigendes Material.
Das Druckgefäß des Dichtstrom-Fördersystems wird solange befüllt, bis ein Füllstandsschalter ausgelöst wird. Daraufhin werden der Einlass und die Entlüftungsventile des Druckgefäßes geschlossen und das Material wird in Form von Pfropfen zu einem der zwei Aufnahmebehälter befördert. Der Förderzyklus wird solange fortgesetzt, bis das Zielgefäß signalisiert, dass kein Material mehr benötigt wird. Die Kommunikation zwischen der SPS von Repco und der SPS von Coperion K-Tron stellt sicher, dass das Auslaufventil des Mischers geöffnet und das Druckgefäß befüllt wird. Zudem ermöglicht das automatisierte System durch die WZK Weiche die Förderung des Materials in das richtige Aufnahmegefäß.
Nachrüstung vorhandener Trichter
Neben der Installation des Omniveyor Dichtstrom-Fördersystems wurden die vorhandenen Trichterdeckel am Förderziel ausgetauscht, um den Einbau modularer Behälterentlüftungspatronen von Coperion K-Tron zu ermöglichen. Vier Entlüftungspatronen an beiden Aufnahmetrichtern reinigen die Förderluft, während das Material in die Trichter fließt. Durch diese Modifikation wird die Produktverschwendung erheblich reduziert, indem der bislang bei der Trichterentlüftung mit einem zentralen Staubabscheider entstandene Produktverlust eliminiert wird. Im Vergleich zu traditionellen Entstaubungsanlagen benötigen die modularen Behälterentlüftungspatronen von Coperion K-Tron eine geringere Bauhöhe bei einer stets hohen Filtrationsleistung. Durch ihr reinigungs- und wartungsfreundliches Design sind sie ideal für schnelle Produkt- und Rezepturwechsel geeignet.
Eine erfolgreiche Partnerschaft
Durch die Fokussierung von Repco auf eine gleichbleibend hohe Produktqualität sowie die Partnerschaft mit Coperion K-Tron verfügt das Unternehmen nun über eine hochmoderne automatisierte Dichtstromförderanlage, die die Sauberkeit der Anlage, die Produktqualität sowie die Zuverlässigkeit des Systems optimiert hat. Travis Schubert, VP of Operations bei Repco, erklärt: „Der Austausch unseres alten mechanischen Systems — welches sich als verschwenderische Hygienekatastrophe entpuppt hat — durch das Dichtstrom-Fördersystem von Coperion K-Tron hat unseren Betrieb sauberer und weitaus effizienter gemacht. Gleichzeitig hat es die Qualität unserer fertigen Erzeugnisse verbessert, indem es die Entmischung des Förderguts auf Null reduziert hat.“