LEWA achtet auf die exakte Dosierung der Melassemischung

Mar 15, 2023

Viele Lebensmittelsubstanzen erfordern eine besonders schonende Vorverarbeitung und eine präzise Weiterverarbeitung nach Rezepturvorgaben, um eine gleichmäßige Produktqualität zu gewährleisten. Hier sehen wir, wie eine mobile Drehkolbenpumpe eine exakte Dosierung im Melasse-Mischprozess ermöglicht.

Bei der Herstellung unterschiedlichster Lebensmittel wird häufig eine Grundmasse als Emulgator benötigt. Dabei handelt es sich um eine Mischung aus Phospholipiden, die aus Fettsäuren, Glycerin, Phosphorsäure und Cholin bestehen. Lecithine sind Bestandteile verschiedener Fette und Öle und kommen besonders häufig in Eigelb und Zellen von Pflanzensamen wie Raps, Sonnenblumen und Soja vor. Diese Stoffe erfordern eine schonende Vorverarbeitung und eine präzise Weiterverarbeitung, um eine gleichmäßige Produktqualität zu gewährleisten.

Um dies bei einer Durchflussmenge von ca. 200 kg in kürzester Zeit zu gewährleisten und gleichzeitig eine hohe Viskosität der Melasse aufrechtzuerhalten, entschied sich das Hamburger Unternehmen Terheggen & Dethlefsen – Food Engineering GmbH für die Anschaffung einer entsprechenden Anlage für die neue Anwendung seine Räumlichkeiten. Nach ausführlicher Beratung vor Ort durch die Experten der LEWA GmbH entschied sich das Unternehmen für eine Pomac PLP2-2.5 Drehkolbenpumpe; Die Hansa Industrie-Mixer GmbH & Co.KG lieferte die passende Steuerung zur Anlage. „Beim Fördern, Verarbeiten und Dosieren von Stoffen speziell in der Lebensmittel- und Feinkostindustrie sind vor allem Genauigkeit, Hygiene und Schnelligkeit gefragt“, erklärt Heinz Woldering, Gebietsverkaufsleiter bei LEWA. „Je nach Viskositätsgrad des zu fördernden flüssigen Mediums kann diese Aufgabe schwierig sein und viele herkömmliche Pumpen werden den hohen Betriebsanforderungen nicht gerecht.“

Hoch viskosBei Terheggen & Dethlefsen muss die hochviskose Basismelasse während des Mischvorgangs gemäß den Rezepturvorgaben aus einem Intermediate Bulk Container (IBC) dem Produkt zugegeben werden.

Nach Sichtung der örtlichen Gegebenheiten wurde auf Empfehlung von Woldering eine Drehkolbenpumpe vom Typ Pomac PLP2-2.5 eingesetzt. Diese Pumpe zeichnet sich insbesondere durch Drehzahlsicherheit, geringe Geräuschentwicklung und hohe Dosiergenauigkeit auch bei sehr hoher Viskosität des Fördermediums aus.

„Bei der bei Terheggen & Dethlefsen eingesetzten Pumpenausführung handelt es sich um eine Edelstahlkonstruktion, die den strengen Kriterien der EHEDG entspricht“, erläutert Woldering die Vorteile der Pumpe. „Der modulare Aufbau der Pomac-Linie und die vielfältigen Optionen hinsichtlich der verbauten Dichtungen und Anschlüsse ermöglichen ein hohes Maß an Flexibilität bei der Installation und Umsetzung spezieller Kundenwünsche.“

Neue Pumpstation Bei Terheggen & Dethlefsen wurde die neue Pumpstation speziell an das zu fördernde Medium angepasst und auf ihre Eignung für den Einsatzzweck ausführlich getestet. Durch die Lecithinmelasse war eine schonende Einspeisung in den Mischprozess zwingend erforderlich, um eine gleichmäßige Produktqualität zu gewährleisten.

Darüber hinaus musste bei der Auswahl und Dimensionierung der Pumpe die hohe Viskosität der Melasse und die damit verbundene Scherbeanspruchung berücksichtigt werden. Aufgrund aller Komponenten empfahl LEWA den Einsatz eines Pomac PLP2-2.5 mit Bi-Wing-Rotoren.

Der Typ PLP2-2.5 ist so konzipiert, dass eine Förderleistung von 36 l/100 Umdrehungen bei einer maximalen Drehzahl von 1000 U/min möglich ist, was den Qualitätsanforderungen insbesondere im Hinblick auf eine schonende Förderung der Melasse gerecht wird Produkt.

„Der dabei herrschende Druck von 2-5 bar stellte für die PLP 2-2.5 keine besondere Herausforderung dar, da die Pumpe für einen Druck von bis zu 15 bar ausgelegt ist“, fügt Woldering hinzu. „Die Pumpe wurde von unserer Seite zusätzlich mit einem Getriebemotor mit integriertem Frequenzumrichter ausgestattet und anschließend zur Weiterverarbeitung an Hansa Industrie-Mixer geliefert.“

Trockenlaufschutz Um Schäden an der Anlage durch Trockenlauf und daraus resultierende Produktionsausfälle sowie aufwändige Reparaturarbeiten zu verhindern, wurde in die neue Pumpe ein spezieller Trockenlaufschutz in Form einer doppelten Gleitringdichtung eingebaut. Pumpen der Pomac-Serie verfügen über fünf verschiedene Dichtungen, aus denen die für den jeweiligen Anwendungsfall passende ausgewählt werden kann. Das Material kann auch an spezifische Kundenanforderungen angepasst werden. Bei Terheggen & Dethlefsen wurde eine doppelte Gleitringdichtung eingebaut.

„Über einen Thermosiphonbehälter wird der Dichtung eine Sperrflüssigkeit zugeführt, so dass Schäden durch Trockenlauf ausgeschlossen sind“, erläutert Woldering. „Die Dichtungen bestehen aus FDA- und EC1935/2004-konformen Elastomeren aus Viton.

Sie eignen sich besonders für die Lebensmittelproduktion, da sie eine sehr hohe thermische und chemische Beständigkeit aufweisen.“ Alle fünf Varianten der Wellendichtung der PLP-Standardserie sind nach dem „Front-Pull-out-Prinzip“ von vorne zugänglich und werden von der Vorderseite aus zugänglich gemacht austauschbar – so können Wartungs- und Reparaturarbeiten schnell und einfach durchgeführt werden.

Kundenspezifische Steuerung Die besonderen Anforderungen von Terheggen & Dethlefsen erforderten zudem zusätzliche Features. „Benötigt wurde eine mobile Dosieranlage, die abhängig von den Steuersignalen einer Waage automatisch bestimmte Mengen des Fördermediums zumischt“, erklärt Woldering. LEWA lieferte die Pumpe inklusive Rahmen und Wagen und holte die Hansa Industrie-Mixer GmbH & Co. KG mit ins Boot.

Hansa Industrie-Mixer verfügt über langjährige Erfahrung in der Lebensmittelindustrie und war für die Konzeption der Steuerung, die Herstellung eines passenden Edelstahl-Schaltschranks und die Implementierung geeigneter Komponenten wie Schläuche und Rückschlagventile verantwortlich.

Die separate Steuerung war notwendig, um eine rezeptgenaue Dosierung zu gewährleisten und einen reibungslosen Mischprozess im Automatikbetrieb zu gewährleisten. „LEWA kam mit der Bitte auf uns zu, eine Steuerung zu entwickeln, die als Verbindung zwischen Waage und Pumpe fungiert, und diese dann direkt im Werk Terheggen & Dethlefsen zu testen“, sagt Hans-Georg Frenzel, technischer Leiter bei Hansa.

„Unser anwendungsspezifischer Schaltschrank enthält nun die Stromversorgung inklusive Kabel mit Stecker und Klemmleiste, eine Busschnittstelle zum Anschluss an das Wägeterminal sowie eine Benutzeroberfläche mit Tasten, Schaltern und zwei Potentiometern für die Pumpengeschwindigkeit: eines während zum anderen bei der Feindosierung.“ Außerdem wurde ein Schalter integriert, um die Wahl zwischen manuellem und automatischem Modus zu ermöglichen.

Hohe Präzision Zur Dosierung kam eine speziell für diesen Anwendungsfall angepasste hochpräzise Waage zum Einsatz; Es wurde an das Steuersystem und dann an die Pumpe angeschlossen. Die Skala dient zur genauen Bestimmung der Melassemenge entsprechend den Rezeptvorgaben. Die genauen Mengenangaben werden im Wägeterminal gespeichert und von dort an die Pumpensteuerung weitergeleitet.

Frenzel sagt: „Die Dosierung selbst wird über Signale gesteuert. Nach zwei Testläufen und dank der guten Zusammenarbeit des gesamten Projektteams konnten wir das System dann so modifizieren und konfigurieren, dass es alle Anforderungen von Terheggen & Dethlefsen an Förderleistung und Prozess erfüllt.“ Geschwindigkeit wurde eingehalten.