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Mechanische und pneumatische Förderer erweisen sich beide als die besten Lösungen für das neue „Chocolate Dodger"-Verfahren bei Burton's Biscuit

LLANTARNAM, WALES, GROSSBRITANNIEN — Burton's Biscuit Co., ein führender britischer Hersteller von Keksen und Snackprodukten, ist vor allem für sein „Jammie Dodger"-Sandwich aus zwei Shortbread-Keksen mit Marmelade dazwischen bekannt. Auf dem Erfolg des Produkts aufbauend, beschloss das Unternehmen, die Version „Chocolate Dodger" auf den Markt zu bringen, die aus Schokoladenkeksen mit Schokoladencreme in der Mitte besteht.

Zur Herstellung der Schokoladencreme installierte das Unternehmen ein Dosier-/Mischsystem aus flexiblen Schneckenförderern, die Kakaopulver zu einem horizontalen Paddelmischer transportieren, plus einem pneumatischen Fördersystem, das fein gemahlenen Zucker zum Mischer fördert. Beide Förderer, die zur Bewältigung der spezifischen Materialherausforderungen speziell konzipiert wurden, wurden von Flexicon geliefert.

Eine SPS steuert den gewichtskontrollierten Dosier-/Mischprozess, bei dem Kakaopulver, gemahlener Zucker, Palmöl und flüssige Schokolade nacheinander dem Mischer zugegeben werden. Wägezellen unter dem Mischer senden Gewichtszunahme-Signale an die Steuerung, die die Förderer und den Mischer startet und stoppt sowie Ventile öffnet und schließt, um die Schokoladencreme automatisch anzumischen und zu dosieren.

Zwei flexible Schneckenförderer bewegen schwer handhabbares Kakaopulver

Kakaopulver hat eine Schüttdichte von ca. 560 kg/m³ und ist nicht frei fließend. Das Material neigt dazu, sich auf den Oberflächen von Förderanlagen zu verdichten, zu verklumpen und Ablagerungen zu bilden, vor allem wenn es Feuchtigkeit ausgesetzt ist, da es zudem hygroskopisch ist. Darüber hinaus fluidisiert es leicht und erzeugt Staub.

Um die Eigenschaften dieses schwierigen Materials bei der Handhabung zu erhalten und gleichzeitig Staubaufwirbelung zu vermeiden, wurden zwei flexible Flexicon-Schneckenförderer mit einer für die Anwendung geeigneten Schneckengeometrie eingesetzt.

Die Rezeptur für die Schokoladencreme erfordert 15 kg Kakaopulver einer Art und 25 kg einer anderen, die beide manuell aus 25-kg-Säcken in einen Doppelkammertrichter entleert werden, der die Sorten getrennt hält.

Dieser Doppeltrichter besteht aus zwei schmalen, über einen Mittelsteg verbundenen Trichtern mit Scharnieren und einem Halbdeckel, mit dem jeweils der eine oder der andere Trichter geschlossen werden kann. Der Deckel dient gleichzeitig als Ablage zum Aufschneiden und Entleeren der Säcke.

Ein Drahtgitter mit 50-mm²-Maschen überspannt beide Trichteröffnungen, um ein Hineinfallen von Sackresten zu verhindern.

Dean Miles, der technische Projektleiter von Burton's Biscuits, erklärt, dass ein an beide Trichter angeschlossenes Absaugsystem beim Einfüllen entstehenden Staub entfernt.

Die Trichter sind außerdem mit einem elektromagnetischen Vibrationssystem ausgestattet, das den Materialfluss in die Einlässe von flexiblen Schneckenförderern fördert, die den Kakao zum Mischer transportieren.

Jeder Förderer arbeitet mit einer flexiblen Schnecke aus Edelstahl, die in einem 3 m langen Kunststoffrohr mit 90 mm Außendurchmesser und einer Neigung von 70° untergebracht ist. Von den Abwurfstutzen beider Förderer strömt das Material zu einem Zusammenlauf und dann durch einen einzigen Fallstutzen in den Mischer.

Die Schnecke wird von einem 2,2-kW-Motor angetrieben, der sich oberhalb der Austrittsstelle des Rohres befindet, wodurch verhindert wird, dass Pulver die Antriebsdichtungen berührt.

Die Schnecke ist mit einer speziellen Geometrie ausgestattet, um die Radialkräfte zu minimieren, den Längsfluss zu maximieren und ein Verdichten des leicht verklumpenden Materials zu vermeiden. Da sich die flexible Schnecke im Material dreht, zentriert sie sich selbst im Rohr und hält stets ausreichend Abstand zwischen Schnecke und Rohr, um ein Zermahlen, Erhitzen oder Schmelzen des Materials zu minimieren.

Die Förderer werden von der SPS gestartet und gestoppt, um 15 kg des einen Kakaopulvers und dann 25 kg des anderen zum Mischer zu transportieren. Die Förderer bewegen das Material zunächst mit voller Fördermenge von 1,85 m³/h und erreichen das exakte Sollgewicht, indem sie kurz vor dem Stopp auf Rieselgeschwindigkeit herunterregeln.

Hygroskopischer Zucker wird pneumatisch ohne Verstopfung 200 Meter weit gefördert

Im Gegensatz zu Kakaopulver ist das für den Prozess benötigte Zuckerpulver frei fließend (trocken) und wird von einem entfernten Standort bezogen, weshalb Burton's ein ebenfalls von Flexicon geliefertes pneumatisches Fördersystem PNEUMATI-CON^® wählte.

Die Anlage erhält granulierten Zucker, der zu feinem Pulver gemahlen und dann aus einem Trichter über eine Zellenradschleuse in eine 200 m lange Edelstahl-Pneumatikleitung mit 75 mm Durchmesser geleitet wird.

Der pneumatische Förderer wird von einem Gebläse angetrieben, das stromaufwärts von der Zuckereinsaugstelle angeordnet ist und eine Förderleistung von 2110 kg/h erzielt. Da das feine Pulver bei Feuchtigkeit leicht agglomerieren und die Linie blockieren würde, ist es wichtig, den Zucker warm und trocken zu halten — und zwar mit Hilfe eines Entfeuchtungssystems. Miles weist darauf hin, dass dies besonders kritisch ist, da die Pneumatikleitung vier 90°-Bögen und vier 30°-Bögen enthält, in denen sonst Verstopfungen auftreten würden.

Ein Filterbehälter mit einem Durchmesser von 915 mm trennt den Zucker vom Luftstrom, bevor er in einen Aufnahmetrichter mit einem Fassungsvermögen von 500 kg oberhalb des Mischers gelangt. Vier Luftstrahlumwälzer im Boden des Trichters fördern den Materialfluss zum Mischer über eine SPS-gesteuerte Zellenschleuse gemäß der Gewichtszunahme, die von den Wägezellen des Mischers ermittelt wird.

Kurz vor Eintritt in den Mischer durchläuft der Zucker ein Schwingsieb mit 915 mm Durchmesser und 1,0-mm-Öffnungen, das überdimensionales Material zurückhält.

Sobald Palmöl und flüssige Schokolade zur Charge hinzugefügt wurden, schaltet die SPS den Mischer ein, öffnet ein Auslassventil und pumpt die Schokoladencreme-Mischung zur Sandwichproduktionslinie.

Zweistufiger Bestellprozess bewährt sich

Zunächst bestellte Burton's Biscuits das pneumatische System, das wegen der Entfernung, über die der Zucker transportiert werden musste, der kritischere Teil der Anlagenerneuerung war. „Flexicon begann die Installation zwei Monate nach unserer Bestellung", sagt Miles. „Danach hatten wir Vertrauen in das Unternehmen, also bestellten wir das flexible Schneckenfördersystem und begannen zwei Monate später mit der Produktion der Schokoladencreme und der Schokoladen-Dodger-Sandwich-Kekse."

„Flexicon hat die von uns gesetzten Lieferzeiten eingehalten und der Preis war wettbewerbsfähig", sagt Miles.

Die Anlage wird nur einmal im Monat überprüft und erfordert laut Miles minimale Aufmerksamkeit. „Wir führen am Ende jedes Produktionslaufs das Restmaterial aus und wischen die Trichter und Stutzen zum Förderrohr sowie die Schneckenzuführung ab. Wenn mal ein flexibler Schlauch gereinigt werden muss, können wir ihn abnehmen und in 10 Minuten reinigen." Er fügt hinzu: „Das ist das richtige System für uns und es funktioniert prima. Wir befüllen es einfach und überlassen es dann sich selbst."

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Zwei Kakaopulver werden aus dem Doppeltrichter über die flexiblen Schneckenförderer zum Mischer gefördert, während Zucker aus dem pneumatischen Aufnahmetrichter von oben in den Mischer gelangt. Der gesamte Dosier-/Mischprozess wird von der SPS gesteuert.

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Zwei Kakaopulversorten werden in den Doppeltrichter entleert, während der Staub per Vakuum entfernt wird. Die beiden flexiblen Schneckenförderer befördern das jeweilige Pulver abwechselnd zum Mischer.

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Der Zucker strömt aus dem Bodentrichter durch eine Zellradschleuse in die 200 m lange pneumatische PNEUMATI-CON^®-Förderleitung, die vom Gebläse über dem Trichter angetrieben wird.

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Der Zucker wird aus dem 500 kg aufnehmenden pneumatischen Aufnahmetrichter in den darunter liegenden Mischer gefördert. Links gelangt Kakaopulver durch das Austragsende des flexiblen Schneckenförderers und das Fallrohr in den Mischer.

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Kakaopulver (oben) und fein gemahlener Zucker (Mitte) werden in einem horizontalen Paddelmischer gemischt (unten), bevor Palmöl und flüssige Schokolade der Charge zugegeben werden, wodurch eine Schokoladencreme-Mischung entsteht, die zur Sandwichproduktionslinie gepumpt wird.

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Diese Dosier-/Mischanlage produziert das neue Schokoladen-Dodgers-Produkt von Burton's.

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