Neue Generation der Dosier- und Ausmischtechnik
Innopro Paramix C setzt Zeichen
Ludwig Clüsserath* Alfons Abels-Rümping** Hohe Innovationsfreudigkeit – das ist es, was die Getränkebranche weltweit kennzeichnet. Weil der Verbraucher neugierig geworden ist und immer noch weitergehende innovative Getränke-Geschmackserlebnisse wünscht. Verbunden damit wächst das Produktsortiment zahlreicher Getränkeunternehmen kontinuierlich. Und: Grenzen zwischen ehemals fixierten Bereichen verwischen stärker und stärker. So ist es längst schon keine Seltenheit mehr, dass beispielsweise Erfrischungsgetränkeunternehmen neben klassischen Limonaden, Mineralwasser-, Wellness-, Energy- und Sportgetränken auch Bier- oder Weinmischgetränke herstellen. Oder dass Brauereien zu einem breiten Biersortiment und klassischen Erfrischungsgetränken stille fruchthaltige Getränke produzieren. Oder oder oder…. Generell gilt: Alles ist machbar und technische Lösungen haben sich an einer von der Branche geforderten immer noch größeren Flexibilität entsprechend auszurichten. Mit der Neuentwicklung des Dosier- und Ausmischsystems Innopro Paramix C trägt KHS Branchenforderungen in höchstem Maße Rechnung. Bei der Innopro Paramix C handelt es sich um eine Weiterentwicklung der bewährten Dosier- und Ausmischanlage Innopro Paramix CMX, die umfassende Erfolgsgeschichte schrieb. So befinden sich derzeit etwa 1.000 Exemplare der Innopro Paramix weltweit im Einsatz. Kern-Zielsetzungen bei der Weiterentwicklung der bewährten Innopro Paramix CMX lauteten ganz an Branchenwünschen adaptiert: Realisierung noch kürzerer Produktwechselzeiten bei gleichzeitiger Minimierung von Produktverlusten, maximale Automation und minimaler Bedienaufwand, weitere Perfektion der Prozesse auch durch eine nochmalige Verbesserung der Kommunikationsbedingungen mit vor- und nachgeschalteter KHS-Anlagentechnik sowie Reduzierung des Platzbedarfs. In der neuen Dosier- und Ausmischanlage Innopro Paramix C sind heute alle genannten Kern-Zielsetzungen verwirklicht. * Leiter Competence Center Prozesstechnik, KHS AG, Bad Kreuznach, Tel.: 06 71/8 52 25 01 ** Produkt Management, Competence Center Prozess-Technologie, KHS AG, Bad Kreuznach, Tel. : 06 71/8 52-22 11 Leistung von 4.000 bis 74.000 Liter/h Die Drei-Komponenten-Dosier- und Mischanlage Innopro Paramix C, die bei Bedarf auch eine Erweiterung auf eine vierte oder fünfte Dosierkomponente erfahren kann, realisiert die kontinuierliche Herstellung sowohl von stillen als auch von karbonisierten Getränken. Hier wird in einer kompakten Einheit entgast, gemischt und karbonisiert. Soll eine Ausmischung von Produkten mit mehr als fünf Komponenten geschehen, ist das KHS-Mehrkomponenten-Mischsystem Innopro Contimix C das System der Wahl. Die Leistung der Innopro Paramix C liegt bei 4.000 bis 74.000 Litern/h. Gemeinsam mit einem KHS-Füllsystem tritt die Innopro Paramix C als eine Prozesseinheit auf. Auf diese Art und Weise sind Schnittstellen von vorne herein eliminiert, die perfekte Kommunikation zwischen Dosier- und Ausmischanlage und Füllsystem ist gegeben. Das Motto: Plug & Produce Besonders vorteilhaft gestaltet ist bereits das kompakte Äußere der Innopro Paramix C. Im Gegensatz zu Bisherigem sind Tanks hier nicht stehend, sondern liegend angeordnet. Was unter anderem technologische Vorteile mit sich bringt. Sämtliche Anschlussleitungen sind oberhalb des Entgasungs- und Fertiggetränketanks positioniert, alle Pumpen auf einer Seite der Innopro Paramix C platziert. Genannte Merkmale bedingen ein Platz sparendes und gleichzeitig bediener- und wartungsfreundliches, weil bestens zugängliches Konzept. Und: Genannte Merkmale führen dazu, dass jede Innopro Paramix C so gut wie produktionsfertig im Getränkebetrieb ankommt. Die kompakt gestaltete modulartig auf einem Gestell aufgebaute Unit verfügt über Containermaße und lässt sich einfach als eine Einheit transportieren. Eine Einheit, in die sämtliche Funktionseinheiten des Mixers bereits mit integriert sind. Bei einer Anlieferung im Getränkebetrieb geht es schließlich nur noch darum, Leitungen anzuschließen. Gegenüber herkömmlichen Lösungen verkürzt sich die Inbetriebnahmephase auf diese Art und Weise entscheidend, wird hier doch ganz gemäß dem Prinzip „Plug & Produce“ agiert. Optional die Einhausung für maximale Hygiene und noch mehr Schutz Ein weiterer Vorteil der höchst kompakt gestalteten Innopro Paramix C: Optional ist deren Glas-Einhausung machbar. Vorteile der Verkleidung liegen auf der Hand. Sie schützt einzelne Anlagenkomponenten gegen Verschmutzungen, die sich insbesondere auf die sehr sensibel reagierenden Mess-Systeme negativ auswirken könnten, sowie gegen unlauteren Zugriff und Beschädigungen. Zudem bietet die Verkleidung einen noch besseren Lärmschutz und lässt es erst gar nicht zu, dass Bedienpersonen während der Reinigung der Innopro Paramix C heiße Oberflächen berühren. Wasserentgasung gemäß Prinzip der zweistufigen Vakuum-Sprühentgasung Erster Schritt in der Innopro Paramix C ist die Wasserentgasung nach dem Prinzip der zweistufigen liegenden Vakuum-Sprühentgasung. Grund für eine Wasserentgasung: Üblicherweise sind im Wasser Fremdgase, insbesondere Sauerstoff, enthalten. Im Getränk kann ein erhöhter Sauerstoffanteil vor allem zwei Dinge bewirken: Zum einen wird die Haltbarkeit vermindert, zum anderen führt ein hoher Fremdgaseintrag bei der Abfüllung von kohlensäurehaltigen Getränken dazu, dass Produkt während des Füllprozesses innerhalb der Flasche verstärkt auf- bzw. überschäumt. Größere Flüssigkeitsoberfläche unterstützt erfolgreichen Entgasungsvorgang Ziel jeder Wasserentgasung muss es folglich sein, Fremdgase bzw. Sauerstoff so weit wie möglich zu eliminieren. In diesem Zusammenhang äußerst vorteilhaft: Durch den liegenden Entgasungstank der Innopro Paramix C ist im Vergleich zu einem stehend aufgebauten Entgasungstank eine größere Oberflächenbildung durch spezielle Sprühplatten gegeben. Was die erfolgreiche Entgasung deutlich unterstützt. Der Entgasungsbehälter ist in zwei Entgasungsstufen unterteilt. Zunächst wird Wasser in den unter Vakuum gesetzten ersten Tankbereich versprüht. Dadurch löst sich Gas aus der Flüssigphase und wird über eine Vakuumpumpe abgesaugt. Mittels Umwälzpumpe gelangt vorentgastes Wasser in die zweite Entgasungsstufe. Bei Zugabe einer geringen Stripgasmenge an CO2, die den Entgasungseffekt verstärkt, findet ein weiteres Mal die Versprühung des Wassers in Vakuumatmosphäre und anschließend die Abführung von freien Gasanteilen statt. Bedingt durch diesen ausgeklügelten Prozess der Wasserentgasung wird der Restsauerstoffgehalt des Wassers gegenüber herkömmlichen Lösungen in etwa halbiert und liegt im Praxisbetrieb bei 0,3 Milligramm pro Liter. Alles aus einer Hand Entgastes Wasser wird dann in Richtung Mischpumpe gefördert und dort mit Sirup ausgemischt. Als lösungsorientierter Anbieter von Komplettanlagen managt KHS auf Wunsch hin auch die Herstellung des dem Sirupeinlaufgefäß zur Verfügung gestellten Sirups. Von der Annahme der Rohstoffe eines Getränks über deren Ausmischung im Sirupraum, der Verarbeitung des Fertigsirups auf der Dosier- und Mischanlage Innopro Paramix C bis hin zur Abfüllung und Verpackung des abgefüllten Getränks – KHS bietet alles aus einer Hand. Massedurchflussmessung für maximale Genauigkeit und gleichzeitige Sirupeinsparung Bei dem Sirupeinlaufgefäß der Innopro Paramix C handelt es sich um ein druckloses Gefäß, das mit CO2 überlagert ist, um zum einen Sauerstoff von der Sirupoberfläche fernzuhalten und zum anderen das Eindringen von Außenluft zu unterbinden. Unmittelbar im Sirupstrang, der zur Mischpumpe führt, erfolgt eine präzise Massedurchflussmessung. Bislang war an dieser Stelle die magnetisch induktive Durchflussmessung üblich. Vorteil der Massedurchflussmessung: Es besteht keine Abhängigkeit von der Temperatur und der damit verbundenen Ausdehnung des Messgutes. Zudem bieten Massedurchflussmesser die Möglichkeit, neben dem Massestrom als weitere Messgröße die Dichte von Fertigsirup festzustellen, die wiederum eine Messgröße für den Brix-Wert im Sirup ist. Bei Massedurchflussmessung ist die Messgenauigkeit gegenüber der Volumendurchflussmessung folglich nochmals erhöht. Der daraus entstehende bedeutende Vorteil innerhalb der Innopro Paramix C: Durch die Masse- und Brix-Messung können bei Produktwechsel verdünnte Sirupphasen automatisch und umgehend erkannt werden. Damit lässt sich das Mischungsverhältnis von Sirup und Wasser so gestalten, dass im Anschluss an die Ausmischung mittels KHS-„minBriX“-Verfahren exakt das gewünschte Produkt in vorgegebener Qualität entsteht. Folge: Verdünnte Sirupphasen werden nicht mehr – wie bislang üblich – verworfen. Und: Der Sirupverlust ist deutlich reduziert. Allein durch die Anwendung des KHS-„minBriX“-Verfahrens sind bei jedem Produktwechsel ca. drei bis fünf Liter Sirup einzusparen. Geht man beispielsweise davon aus, dass pro Tag an einer Abfüll-Linie durchschnittlich drei Mal ein Produktwechsel stattfindet und rechnet man mit 250 Produktionstagen jährlich, so lässt sich eine Einsparung von 2.250 bis 3.750 Litern Sirup erzielen. Generell gilt in diesem Zusammenhang: Je größer die Sortimentsvielfalt eines Getränkebetriebs und damit verbunden die Anzahl der Produktwechsel, umso interessanter gestaltet sich das Sparpotenzial. Äußerst hohe Dosiergenauigkeit Standardmäßig realisiert die Innopro Paramix C ein Ausmischungsverhältnis von Sirup zu Wasser von 1 : 3 bis 1 : 9. Ein erweiterter Mischbereich von 1 : 1 bis 1 : 10 ist machbar. Die Dosiergenauigkeit für Sirup liegt mit 0,05° Brix äußerst hoch. Durch zügigere Produktwechsel der deutliche Gewinn an Produktionszeit Der durch das KHS-„minBriX“-Verfahren realisierte Sirup sparende automatisierte Produktwechsel beinhaltet noch einen weiteren bedeutenden Vorteil: Produktwechsel können nun wesentlich schneller durchgeführt werden. Lag zwischen der letzten abgefüllten Flasche des bisherigen Produkts und der ersten abgefüllten Flasche des neuen Produkts bei herkömmlicher Dosier- und Ausmischtechnik eine Zeitspanne von etwa 25 Minuten, sind es nun gerade einmal vier bis acht Minuten. Eingerechnet ist hier auch ein kurzer Zwischenspülprozess mit Wasser an Innopro Paramix C und KHS-Füllsystem. Auch bei dieser Prozedur ausschlaggebend: Die Betrachtung von Füller und Ausmischsystem als eine einheitliche und gemeinsam agierende Prozesseinheit. Bei dreimaligem täglichen Produktwechsel beträgt der Gewinn an Produktionszeit etwa eine Stunde/Tag. Das bedeutet – ausgehend von 250 Produktionstagen jährlich – eine Mehrproduktion von 250 Stunden/Jahr. Praxiserfahrungen bestätigen, dass durch jede zusätzliche Produktionsstunde etwa 500 Euro einzusparen sind. Eine Kostenreduzierung, die für den angenommenen Fall mit 125.000 Euro/Jahr zu Buche schlagen würde. KHS-Karbonisierdüse sichert optimale Verteilung und Bindung von Kohlensäure im Produkt Nach der Ausmischung von Sirup und Wasser realisiert die Innopro Paramix C die Karbonisierung. Eine magnetisch induktive Durchflussmessung erfasst standardmäßig das ausgemischte stille Produkt. Optional ist die Massedurchflussmessung möglich. Während für frisch ausgemischtes Produkt der Einsatz von Massedurchflussmessern Kür ist, ist er für den Bereich des Karbonisierstrangs Pflicht. Nur so ist sichergestellt, dass unabhängig von Druckverhältnissen und Temperaturschwankungen ein gleichmäßiger Eintrag von CO2 in die Flüssigkeit erfolgt. Die spezielle KHS-Karbonisierdüse sorgt für eine optimale Verteilung und Bindung der Kohlensäure im Produkt. Das ist ein wesentlicher Punkt, denn je besser Kohlensäure gebunden ist, umso weniger schäumen CO2-haltige Getränken bei der Abfüllung während der Entlastungsphase. Der Karbonisierbereich der Innopro Paramix C beträgt standardmäßig zwischen zwei und neun Gramm CO2/Liter und lässt sich auf Wunsch hin auf einen Bereich zwischen 0,5 und mehr als neun Gramm CO2/Liter erweitern. Für sämtliche Eventualitäten gerüstet Für die Innopro Paramix C durchaus denkbar: Die direkte Zuführung von Fertiggetränk zur Karbonisierdüse oder direkt zum Vorratsbehälter per separatem Dosierstrang. Oder – falls Bier- oder Weinmischgetränke hergestellt werden sollen – die direkte Zuführung von Bier bzw. Wein zu frisch ausgemischtem Fertiggetränk. Oder die vorübergehende Ausschaltung der Karbonisierdüse im Falle der gewünschten Herstellung von stillen Getränken. Generell gilt: Die Innopro Paramix C ist für nahezu alle Eventualitäten gerüstet. Dank Innopro Paramix C die Steigerung der Füllerleistung Fertiggetränk gelangt in den Fertiggetränkebehälter. Dieser liegend gelagerte Tank ist mit CO2 beaufschlagt, um das im Produkt gelöste CO2 in Bindung zu halten. Wurde stilles Produkt hergestellt, kommt optional eine Überlagerung des Tanks mit Stickstoff oder Sterilluft zum Tragen. Im fertigen Produkt eventuell noch in Form von Mikroblasen enthaltene Fremdgasanteile steigen bei liegender Lagerung des Fertiggetränketanks und einer damit verbundenen größeren Produktoberfläche effektiver auf. Ein zusätzlicher Faktor, der den unerwünschten Fremdgasgehalt nochmals reduziert. Und ein weiterer Aspekt, der gemeinsam mit dem bis ins letzte Detail durchdachten Entgasungs- und Karbonisiervorgang zu einer konkreten Leistungssteigerung am Füllsystem mit beiträgt. Grund: Je besser die Sauerstoffwerte und je geringer die Fremdgasanteile im Fertigprodukt, desto weniger Schaumbildung während der Entlastungsphase beim Füllvorgang und desto schneller der Füllprozess. Konkret bedeutet das die fünf- bis achtprozentige Mehrleistung eines der Innopro Paramix C nachgeschalteten KHS-Füllsystems. Ein weiterer deutlicher Vorteil, der sich bei ganzheitlicher Betrachtungsweise der Prozesse an Innopro Paramix C und KHS-Füllsystem ergibt. Gezielte CO2-Einsparung Eine hervorragende Kommunikation zwischen Innopro Paramix C und KHS-Füllsystem besteht auch in Hinblick auf die Abnahme von Produkt. KHS definiert Innopro Paramix C und KHS-Füllsystem als prozesstechnische Einheit und regelt Programmierungen und Steuerungen dementsprechend. So richtet sich die Innopro Paramix C bei der Herstellung von Produkt direkt an der Leistung des KHS-Füllsystems aus. Fährt das Füllsystem eine geringere Leistung als üblich, füllt sich der Fertiggetränkebehälter eben langsamer, bei höherer Leistung erfolgt die Fertiggetränkezuführung – ebenfalls exakt an die Füllerleistung angepasst – entsprechend zügiger. Innerhalb des Fertiggetränkebehälters bleibt das Niveau des Produkts stets erhalten. Geregelt wird das mittels Sonde. Vorteil: Das stets identische Fertiggetränkeniveau innerhalb des Tanks bedingt auch das immer gleiche Niveau des für die Überlagerung des Tanks verwendeten CO2-Gases. Im Vergleich zu der ursprünglichen „Zweipunktregelung“ bei der Innopro Paramix CMX, bei welcher der Füllstand im Fertiggetränketank zwischen maximalen und minimalen Füllhöhen schwankte, ergibt sich hier kein zusätzlicher CO2-Verlust. Dazu kommt: Durch ein kontinuierliches Befüllen des Fertiggetränketanks laufen die für die Produktförderung notwendigen Pumpenaggregate geregelt. Das vermindert die Pumpenbelastung und trägt deren längere Lebensdauer mit in sich. Ebenfalls innerhalb des Fertiggetränketanks gegeben: eine CO2-Druckregelung, die unter anderem dafür sorgt, dass bei Stillstandsphasen des Füllers der Druck im Fertiggetränketank ebenso wie im Füllerbereich auf ein Niveau nahe des Sättigungsdruckes abgesenkt wird. Bei einem erneuten Anfahren des Füllsystems geschieht wiederum ein Anheben des CO2-Druckniveaus bei Füller und Fertiggetränketank. Eine Überkarbonisierung in den Grenzschichten zwischen Produkt und CO2 wird hierdurch vermieden. Höchste Automatisierung Ebenso automatisch wie Produktionsschritte innerhalb der Innopro Paramix C ablaufen, werden auch Reinigungsprogramme realisiert – bei permanenter Abstimmung mit dem KHS-Füllsystem. Soll eine Produktumstellung stattfinden, genügt die einfache Rezeptanwahl durch eine autorisierte Bedienperson am Bildschirm. Was die Anzahl der hinterlegten Rezepturen betrifft, sind der Innopro Paramix C so gut wie keine Grenzen gesetzt. Mehr als 1.000 dürfen es ohne weiteres sein. Das lässt in jedem Getränkebetrieb eine nahezu unbegrenzte Vielfalt an neuen Produktideen zu. Branchenwünsche in vollem Umfang erfüllt Generell setzt die Innopro Paramix C als eine in jeder Hinsicht durchdachte Anlage Zeichen. Selbst eine Produktion bei hohen Außentemperaturen ist hier machbar. Sollte die Innopro Paramix C beispielsweise in tropischen Ländern zum Einsatz gelangen oder sollten für bestimmte Produkte besonders niedrige Abfülltemperaturen notwendig sein, besteht die Möglichkeit, vor der Karbonisierung eine Kühlstufe in das System mit zu integrieren. Ebenfalls machbar: die Isolierung des Fertiggetränketanks, um einen Temperaturanstieg des Getränks bei eventuellen längeren Stillstandzeiten der Produktion zu vermeiden und zu jedem Zeitpunkt perfekte Abfüllergebnisse zu gewährleisten. Optisches Highlight mit jeder Menge Zukunftspotenzial Insgesamt gesehen handelt es sich bei der Innopro Paramix C um ein Dosier- und Mischsystem, das keine Branchenwünsche offen lässt. Bei alledem ist die Innopro Paramix C auch noch ein optisches Highlight. Ein optisches Highlight, dem man sehr wohl auch ansieht, dass es sich hier um eine neue Generation der Dosier- und Ausmischtechnik handelt, die innerhalb der Getränkebranche Dosier- und Ausmischtechnik neu definiert.
