Sackstarke Automation für Mühlen
Wie vier Mühlen mit Koch Robotersysteme den Sack meistern – von der Handarbeit zur Hochleistung und in die automatisierte Zukunft.
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Wie so oft resultiert auch die Idee für die Entwicklung einer neuen sterilen Mehrweggroßverpackung aus der konkreten Anforderung eines Interessenten: in diesem Fall für den Transport von Schokosplits. Realisiert wurde das Projekt in Zusammenarbeit von Intermediate Bulk Alliance GmbH (IBA) und IBC-Spezialist Werit.
Die Liquid Concept GmbH & Co. KG ist als zweitgrößter Vermieter von Mehrweg-Edelstahl-IBC in Europa im Lebensmittelmarkt sehr stark vertreten. Der Schwerpunkt der Tochtergesellschaft Intermediate Bulk Alliance GmbH (IBA) liegt dabei auf der Entwicklung aseptischer Einwegverpackungen zum Transport von flüssigen Lebensmitteln. Hier wurden bisher in erster Linie 250- bis 1.000-Liter-Inliner für diverse Klappcontainer entwickelt. Die Kräfte, die durch den Füllstoff auf die Einwegfolie entstehen, werden dabei durch die Container und die Umverpackung abgefangen.
Als eine geeignete Verpackungslösung für den Transport von Schokosplits gesucht wurde, hat man die Herausforderung angenommen und eine neuartige, sterile Mehrweggroßverpackung konzipiert.
Gemeinsam angepackt
Zuerst wurde von IBA ein innovativer, aseptischer Flexbag mit einem gewobenen Außensack und einem Inliner mit einer äußeren opak metallisierten PET-Folie sowie einer thermolaminierten Innenschicht aus PE und PA entwickelt. Den optimal passenden Stahlrohrrahmen steuert Werit mit seinem spezifischen Know-how bei.
In enger Zusammenarbeit ist so der NUTRiline aseptic entstanden, eine sterile Mehrwegverpackung, die überzeugt. Sie kann sowohl für niedrig als auch für hoch viskose Flüssigkeiten zum Einsatz kommen.
Detaillierte Auskunft über die Entwicklungsetappen und die Besonderheiten des neuen Mehrweg-IBC für Lebensmittel gibt Sascha Siebel, Fachmann in Sachen Food Großverpackung und seit 2020 Minderheitsgesellschafter der IBA.
Herr Siebel, was war die größte Herausforderung bei der Entwicklung des neuen Behälters?
Stückiges Gut wie Schokosplits oder Cerealien verhalten sich in Flüssigkeiten anders und benötigen einen spitzen Schüttwinkel. Kommt es auf eine glatte Oberfläche auf, verkeilt es sich deshalb beim Auftreffen auf den Untergrund ineinander. Die größte Herausforderung bestand also darin, derartige Produkte aus der Verpackung wieder herauszubringen, ohne dass sie sich separiert, um sie dann in das Endprodukt gleichmäßig einbringen zu können. Gleichzeitig musste die Restmenge möglichst gering gehalten werden und die Fähigkeit, dass es mit den gleichen Prozessen befüllt und entnommen werden kann, gewährleistet sein. All diese Faktoren zu vereinen und nicht von den Vorgaben abzuweichen, die ein Edelstahl IBC bietet, war die größte Schwierigkeit. Für diese Prozesse haben wir uns den beim Kunden vorhandenen Druckluftanschluss zunutze gemacht. Einen Luftsack wird sukzessive aufgeblasen, dehnt sich aus und schiebt dabei das Füllgut in Richtung Auslauf aus dem geöffneten IBC-Ventil. Um die Sterilität zu gewährleisten, wird die Druckluft nicht direkt auf das Produkt gerichtet, sondern eine separate Kammer entfaltet, die vom Füllgut getrennt ist.
Wie reagiert die flexible Innenverpackung beim Transport?
Die thermolaminierte Innenschicht muss unterstützt werden. Das übernimmt das Gewebe des gewobenen Außensacks in Kombination mit dem IBC-Rahmen. So werden die Kräfte während des Transports optimal aufgefangen und die Innenfolie wird so möglichst wenig beansprucht. Sie hat die Aufgabe, eine sichere hygienische Sperrschicht zu bilden. Durch diese Kombination entsteht eine hohe Flexibilität, und sogenannte Flexcracks, also Knickbrüche, werden minimiert.
Warum gibt es zwei Füllmethoden?
Für die niedrig viskosen Flüssigkeiten wie beispielsweise Fruchtsaftkonzentrate ist ein Top-Filling mit einer optimierten Superflexfolie entwickelt worden, die mit einem Elpo-Anschluss versehen ist. Für hoch viskose Flüssigkeiten kommt der Air Assist zum Einsatz. Die zähe Masse wird durch die Pumpe angesaugt und durch die Luftunterstützung in Richtung Ventil gedrückt und entleert.
Wie werden Schokosplits effizient entleert?
Die Schokosplits werden mit einem Trägermaterial abgefüllt und mithilfe der luftunterstützenden Entleerung in Molkereien, beispielsweise in Joghurt, eingebracht. Dabei darf kein Schleier durch eventuellen Abrieb entstehen. Wir sind also mit einem Produkt mit den höchsten Anforderungen in die Entwicklung einer neuen Verpackung gestartet. Analog zum Edelstahl-IBC musste eine Restentleerung von 99 Prozent erreicht und eine Prozessfähigkeit für die gängigen Abfüllanlagen beim Kunden gewährleistet werden.
Sogar die Größe war begrenzt. Die Breite des Behälters durfte beispielsweise wegen entsprechender Transportmöglichkeiten nur einen Meter betragen.
Die neue Umverpackung, der NUTRiline aseptic, besteht aus einem Flexbag auf einem IBC-Rahmen inklusive Kunststoffpalette. Diese erfüllt alle hygienischen Richtlinien, und der Rahmen ist stabil und stapelbar. Insgesamt auch ideale Bedingungen für die Logistik.
Welche Vorteile sehen Sie im NUTRiline aseptic?
Da kommt aus meiner Sicht schon einiges zusammen: Ein Vorteil liegt unter anderem in dem abgeschlossenen System. Bei einem Edelstahl-IBC geht man mit der Druckluft direkt auf das Produkt, sie muss also eine bestimmte Qualität haben, um Kontaminationen zu vermeiden. Hier erfolgt die Befüllung in einen luftleeren Inliner, sodass kein zusätzliches Medium an das Produkt kommt. Bei der Entleerung fällt der Inliner in sich zusammen, ohne dass das Volumen dadurch aufgefüllt werden muss. So sind auch Mehrfachentnahmen möglich, und die Sterilität bleibt erhalten, das ist ein weiteres Plus gegenüber Edelstahl-IBC.
Der luftleere, gefaltete Folieninliner und das Ventil des NUTRiline aseptic werden vorab mit energetischer Strahlung sterilisiert und sind anschließend keimfrei. Edelstahl-IBC hingegen müssten sehr sorgfältig und durch hohe Temperaturen sterilisiert werden.
Und wie sieht es hinsichtlich des Transports aus?
Der NUTRiline aseptic hat im Vergleich zum Edelstahl-IBC eine bessere Raumausnutzung, kann gestapelt und auch in üblichen Industrieregalen gelagert werden. Das Leergewicht eines Edelstahl-IBC beträgt etwa 140 Kilogramm, der neue IBC nur etwas mehr als 40 Kilogramm. Jeweils 100 Kilogramm mehr Nutzlast ist ein erheblicher Faktor innerhalb der Logistik.
Die besondere Konstruktion des Werit-Rahmens mit vertikalen Streben stützt die Flexbag genau an den Stellen, wo es nötig ist, und bietet Schmutz weniger Flächen zum Ablagern. Es gibt keine scharfen Kanten durch eventuelle Schweiß- oder Steckverbindungen. Die Konstruktion des Rahmens mit einem freien Eckzugang ermöglicht einen werkzeuglosen Ein- und Ausbau des Flexbag.
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