LLANTARNAM, WALES — Die Burton’s Biscuit Co., ein führender britischer Hersteller von Keksen und Snackprodukten, ist vor allem für ihr „Jammie Dodger“-Sandwich bekannt, das aus zwei Shortbread-Keksen mit Marmelade in der Mitte besteht. Um auf dem Erfolg dieses Produkts aufzubauen, beschloss das Unternehmen, eine „Chocolate Dodger“-Variante auf den Markt zu bringen, die aus Schokoladenkeksen mit Schokoladencreme in der Mitte besteht.
Zur Herstellung der Schokoladencreme installierte das Werk ein Dosier- und Mischsystem, bestehend aus flexiblen Schneckenförderern, die Kakaopulver zu einem horizontalen Paddelmischer transportieren, sowie einem pneumatischen Fördersystem, das fein gemahlenen Zucker zum Mischer befördert. Beide Förderer, die speziell zur Bewältigung potenzieller Herausforderungen im Zusammenhang mit den Materialien konzipiert wurden, wurden von Flexicon (Europe) Ltd. aus Whitstable, Kent, geliefert.
Eine SPS steuert den Dosier- und Mischprozess nach Gewichtszunahme, bei dem Kakaopulver, gemahlener Zucker, Palmöl und flüssige Schokolade nacheinander in den Mischer gegeben werden. Wägezellen am Mischer übertragen Gewichtszunahmesignale an die Steuerung, die die Förderer und den Mischer startet und stoppt sowie Ventile öffnet und schließt, um die Schokoladencreme automatisch zu dosieren und zu mischen.
Zwei Flexible Spiralförderer befördern schwer zu handhabendes Kakaopulver
Kakaopulver hat eine Schüttdichte von etwa 560kg/m³ und ist nicht frei fließend. Das Material neigt dazu, sich zu verdichten, zu verklumpen und Ablagerungen auf den Oberflächen von Förderanlagen zu bilden, insbesondere wenn es Feuchtigkeit ausgesetzt ist, da es zudem hygroskopisch ist. Darüber hinaus fluidisiert es leicht und erzeugt Staub.
Um das schwierige Material gleichmäßig zu fördern und gleichzeitig Staub zu vermeiden, entschied sich das Unternehmen für zwei flexible Flexicon-Schneckenförderer mit einer für die Anwendung geeigneten Schneckengeometrie.
Die Rezeptur für die Schokoladencreme sieht 15 kg einer Kakaopulversorte und 25 kg einer anderen vor, die beide manuell aus 25-kg-Säcken in einen Doppelboden-Trichter geschüttet werden, der die beiden Sorten voneinander trennt.
Der Doppeltrichter besteht aus zwei schmalen Trichtern, die an einer Mittellinie miteinander verbunden sind; an dieser ist ein Trichterdeckel angelenkt, der die Öffnung des einen oder anderen Trichters abdecken kann. Der Deckel dient gleichzeitig als Ablagefläche, auf der die Säcke während des Aufschneidens und Entleerens abgestellt werden können.
Ein Drahtgitter mit quadratischen Maschen von 50 mm überspannt beide Trichteröffnungen, um das Eindringen von Sackresten zu verhindern.
Dean Miles, Leiter für technische Projekte bei Burton’s Biscuits, erklärt, dass ein an beide Trichter angeschlossenes Vakuumabsaugsystem den beim Entleeren entstehenden Staub absaugt.
Die Trichter sind zudem mit einem elektromagnetischen Rüttelsystem ausgestattet, das den Materialfluss in die Einläufe der flexiblen Schneckenförderer fördert, die den Kakao zum Mischer transportieren.
Jeder Förderer besteht aus einer flexiblen Edelstahlschnecke, die in einem 3 m langen Kunststoffrohr mit einem Außendurchmesser von 90 mm untergebracht ist, das um 70° geneigt ist. Von den Auslaufstutzen beider Förderer fließt das Material zu einem gemeinsamen Y-Stück und dann durch einen einzigen Fallrohr, der in den Mischer mündet.
Die Schnecke wird von einem 2,2-kW-Motor angetrieben, der oberhalb der Austrittsstelle des Rohrs angeordnet ist, wodurch verhindert wird, dass Pulver mit den Antriebsdichtungen in Kontakt kommt.
Die Schnecke ist mit einer speziellen Geometrie konstruiert, um radiale Kräfte zu minimieren und den Längsfluss des Materials zu maximieren, wodurch ein Verklumpen des komprimierbaren Materials verhindert wird. Während sich die flexible Schnecke dreht, zentriert sie sich selbst innerhalb des Rohrs und sorgt so für einen Abstand zwischen der Schnecke und der Rohrwand, um ein Zermahlen oder Erhitzen/Schmelzen des Pulvers zu minimieren.
Die Förderer werden von der SPS gestartet und gestoppt, um 15 kg des einen Kakaopulvers und anschließend 25 kg des anderen zum Mischer zu befördern. Jeder Förderer transportiert das Material zunächst mit der vollen Förderleistung von 1,85m³/h und schaltet dann auf eine Tröpfchenförderleistung herunter, bevor er stoppt, sobald das genaue Zielgewicht im Mischer erreicht ist.
Hygroskopischer Zucker wird pneumatisch über eine Strecke von 200 Metern befördert, ohne dass es zu Verstopfungen kommt
Im Gegensatz zu Kakaopulver ist das für den Prozess benötigte Zuckerpulver (im trockenen Zustand) frei fließend und wird von einem weit entfernten Werksstandort bezogen, weshalb sich Burton’s für ein pneumatisches Fördersystemvom Typ PNEUMATI-CON® entschied, das ebenfalls von Flexicon Europe stammt.
Die Anlage erhält Zucker in Granulatform, der zu feinem Pulver gemahlen und anschließend aus einem Trichter über eine Drehklappe in eine 200 m lange pneumatische Edelstahlleitung mit einem Durchmesser von 75 mm gefördert wird.
Angetrieben von einem Gebläse, das stromaufwärts der Zuckeraufnahme angeordnet ist, hat der pneumatische Förderer eine Förderleistung von 2.110 kg/h. Da das feine Pulver bei Feuchtigkeit leicht agglomeriert und die Leitung verstopft, ist es unerlässlich, den Zucker warm und trocken zu halten – was durch ein Entfeuchtungssystem erreicht wird. Miles weist darauf hin, dass dies besonders wichtig ist, da die pneumatische Leitung vier 90°-Bögen und vier 30°-Bögen enthält, an denen es andernfalls zu Verstopfungen kommen würde.
Ein Filterbehälter mit einem Durchmesser von 915 mm trennt den Zucker vom Luftstrom, bevor dieser in einen Auffangtrichter mit einer Kapazität von 500 kg gelangt, der sich über dem Mischer befindet. Vier Luftstrahl-Fluidisatoren am Boden des Trichters fördern den Materialfluss, während das Material über ein Sondenventil, das per SPS gesteuert wird, in den Mischer befördert wird – entsprechend der von den Wägezellen des Mischers gelieferten Gewichtszunahmedaten.
Unmittelbar vor dem Eintritt in den Mischer durchläuft der Zucker ein Vibrationssieb mit einem Durchmesser von 915 mm und einer Maschenweite von 1,0 mm, das übergroßes Material zurückhält.
Sobald Palmöl und flüssige Schokolade der Charge hinzugefügt wurden, steuert die SPS den Mischerzyklus, öffnet ein Auslassventil und pumpt die Schokoladencrememischung zur Sandwich-Produktionslinie.
Zweistufiger Bestellprozess erweist sich als erfolgreich
Zunächst bestellte Burton’s Biscuits das pneumatische System, das aufgrund der Förderentfernung, über die der Zucker transportiert werden musste, die anspruchsvollere der beiden Anlagen darstellte. „Flexicon begann zwei Monate nach unserer Bestellung mit der Installation“, sagt Miles. „Zu diesem Zeitpunkt hatten wir Vertrauen in das Unternehmen, also bestellten wir das flexible Schneckenfördersystem und begannen zwei Monate später mit der Produktion der Schokoladencreme- und Chocolate-Dodger-Sandwiches.“
„Flexicon hat die von uns vorgegebenen Lieferfristen eingehalten, und der Preis war wettbewerbsfähig“, sagt Miles.
Laut Miles wird die Anlage nur einmal im Monat überprüft und erfordert nur minimalen Wartungsaufwand. „Am Ende jedes Produktionsdurchlaufs lassen wir Restmaterial ablaufen und wischen die Trichter sowie die Verbindungsstücke für die Förderrohrleitungen und den Schneckenförderer ab. Wenn wir einen flexiblen Schlauch reinigen müssen, können wir ihn abnehmen und in 10 Minuten reinigen.“ Er fügt hinzu: „Es ist genau das richtige System für uns und es funktioniert gut. Wir können es befüllen und dann sich selbst überlassen.“