Krones: Flexibles Füllsystem für hoch viskose Produkte

Dank einer neuen Füllventilgeneration im Modulfill NWJ lassen sich Öle, Dressings sowie Gewürz- und Tafelsoßen noch präziser abfüllen.
Dank einer neuen Füllventilgeneration im Modulfill NWJ lassen sich Öle, Dressings sowie Gewürz- und Tafelsoßen noch präziser abfüllen. (Bild: Krones)

Krones stattete den Füller Modulfill NWJ eigens für hoch viskose Produkte aus. Die Besonderheit dabei ist, dass der Füller mithilfe von Wägezellen die exakte Füllmenge, unabhängig von den Eigenschaften des Produkts ermittelt. Zudem verfügt er über ein speziell für Soßen entwickeltes Füllventil, das flexibel die unterschiedlichsten Produkte verarbeitet.

Seit mehr als zehn Jahren entwickelt Krones die Abfüllung von Soßen immer weiter, um die klassische Kolben- oder Höhenfüllung durch eine noch bessere und genauere Alternative zu ersetzen. Das ist nun gelungen: Zwar hat Krones in der Vergangenheit bereits einige Verfahren mit Gewichtsfüllung im Freistrahl bei absenkbarem Füllventil erfolgreich umgesetzt, der neue Modulfill NWJ darf jedoch vor allem wegen seines neuen Ventilsystems und der Feindruckregelung Viscosity-based-Pressure-Control als Durchbruch bezeichnet werden.

Öle, Dressings sowie Gewürz- und Tafelsoßen lassen sich jetzt dank der neuen Füllventilgeneration noch präziser abfüllen. Und das auch im hohen Leistungsbereich von bis zu 48.000 Behältern pro Stunde.

Krones Wägezelle mit Füllermodul

Die elektronischen Wägezellen erlauben eine hoch präzise Bestimmung der Füllmenge. (Bild: Krones)

Produkte sicher kalt abfüllen

Dass sich nun auch die hoch viskosen Produkte sicher, sauber und hygienisch kalt abfüllen lassen, hat mehrere Gründe:

  1. Das Produkt lagert im mitdrehenden Zentralkessel, in dem der Druck kontinuierlich überwacht wird. Über die neu entwickelte Feindruckregelung Viscosity-based Pressure Control (VbPC) wird je nach Produkt Stickstoff oder Sterilluft zudosiert, um die definierten Druckverhältnisse sowohl im Produktbehälter als auch im Füllventil konstant zu halten. Dank dieser permanenten Regelung werden auch bei schwankenden Produkteigenschaften mit unterschiedlichen Viskositäten beste Füllgenauigkeiten erreicht.
  2. Die Viskosität eines Produkts bleibt im Laufe des Abfüllens einer Produktcharge üblicherweise nicht konstant, was bei herkömmlichen Füllverfahren zu Unter- oder Überfüllungen führt. Nicht bei dem bislang einzigartigen Verfahren von Krones: Zusätzlich zum Messen durch eine Wägezelle nimmt der Krones Füller deshalb Zeitmessungen vor. Werden dabei bestimmte Limits über- oder unterschritten, steuert die VbPC den Abfülldruck und somit auch die Fließgeschwindigkeit neu ein. Für ein optimales, sauberes und hygienisches Füllen von Produkten mit stückigen Partikeln wird die Vorlage gering und möglichst nahe am Füllventil gehalten. Dies reduziert gleichzeitig auch den Produktverlust.
  3. Die elektronischen Wägezellen erlauben eine hoch präzise Bestimmung der Füllmenge. Das System erzielt damit bei jedem Produkt, unabhängig von dessen Viskositätsgrad oder Leitfähigkeit, beste Füllgenauigkeiten.
  4. Das Füllventil selbst besteht aus Ventilgehäuse und innerem Ventilkegel. Beim Füllen senkt sich die Ventileinheit knapp über die Behältermündung nach unten. Gleichzeitig lassen sich der innere Ventilkegel, der für das Öffnen und Schließen des Ventils zuständig ist, separat ansteuern und so die Schließgeschwindigkeit variieren. Je nach Produkt wird also Füll- und Schließgeschwindigkeit des Ventilkegels optimal auf die jeweiligen Produkteigenschaften angepasst und damit höchste Flexibilität gewährleistet.
  5. Dickflüssige Produkte neigen dazu, beim Füllen Fäden zu ziehen oder nachzutropfen. Die Folge sind verschmutzte Behälter, unnötige Produktverluste sowie das Verschleppen von Produktresten über die ganze Linie. Dem steht nun der Modulfill NWJ-Neck mit einer eigens für saubere Abfüllung entwickelten Ventilgeometrie entgegen: Eine konkave Hohlkehle vermeidet die Zapfenbildung und sorgt gleichzeitig für eine scharfe Schneidkante.

Hygienic Design

Der Modulfill NWJ wird höchsten Hygieneansprüchen gerecht: Mittels vollautomatischen CIP- und SIP-Prozessen sowie einer optionalen Ausführung mit automatischem Schaumreinigungssystem oder Flaschen- und Verschlussbehandlung. Für die geschlossene CIP-Reinigung schwenken sich die Kappen automatisch ein, die Rückführung der CIP- und Sterilisationsmedien erfolgt nach unten. Auch das Ausspritzen der Kessel geschieht automatisch.

Das neue Füllsystem wurde speziell entwickelt, um klassische Abfüllprobleme zu vermeiden:

Das einfache und flexible Anpassen der Fließgeschwindigkeit und die erhöhte Scherkraft auf das Produkt vermeiden sowohl Folding (z. B. bei Mayonnaisen) als auch unerwünschte Lufteinschlüsse. Auch der Blaseneinschlag bei niedrig viskosen Soßen (z. B. bei Ketchup) wird durch eine reduzierte Fließgeschwindigkeit entsprechend optimiert. Die variable Auslaufgeometrie des Ventilkegels reduziert sowohl die Zapfenbildung am Auslauf als auch ein Fädenziehen oder Nachtropfen und sorgt für sauberes Füllen ohne verschmutzte Behältermündungen. Temperatur- oder batchbedingte Ungenauigkeiten beim Füllen durch zum Teil starke Schwankungen der Produktviskosität werden durch die intelligente Fülldruckregelung Viscosity-based Pressure Control weitestgehend vermieden.

Als Einzelmaschine oder Blocklösung

Der Modulfill NWJ eignet sich für die Heiß- und Kaltabfüllung von Tafel- und Würzsoßen, niedrig viskose Produkte ab etwa 100 Milli-Pascal-Sekunden (Olivenöl, Salatdressings), hoch viskose Produkte mit rheologischer Fließgrenze (Mayonnaise oder Senf) bis etwa 150.000 Milli-Pascal-Sekunden, Produkte mit trennbaren Partikeln bis zu einer Größe von 6 x 6 x 10 Millimeter (abhängig von Abmessungen und Partikelkonsistenz mit einem Anteil von bis zu 20 Prozent (BBQ-Soßen mit großen Stücken) oder 75 Prozent (körniger Senf, Harrissa usw.), Glas- und Kunststoffbehälter im Base-Handling sowie PET-Behälter im Neck-Handling.

Auch bei der Aufstellung lässt sich der Füller individuell an die Bedürfnisse des Kunden und die räumlichen Gegebenheiten anpassen: Der Modulfill ist als Einzelmaschine, in Kombination mit einem Verschließer und als Blocklösung mit Rinser oder Blasmaschine erhältlich.

Optional kann der Blasmaschinenfüllerblock mit einem ProShape-Modul zum Herstellen von ovalen und anderen Formflaschen oder mit einem Preform-Entkeimungsmodul Contipure mit H2O2 zum Herstellen von Behältern für sensible Produkte kombiniert werden.