Abfüllung viskoser Lebensmittel + Kosmetika in Schlauchbeutel

Der Bedarf an kleinen Verpackungsgrößen, bzw. auch an Mustern oder Kleinstverpackungen ist in den letzten Jahren sprunghaft gestiegen. Nach Einschätzung der Bundesvereinigung der deutschen Ernährungsindustrie (BVE) wird sich dieser Trend auch in den nächsten Jahren fortsetzen.

In diesem Zusammenhang spielt die prozesssichere und hochpräzise Abfüllung von Flüssigkeiten in Schlauchbeutel eine wichtige Rolle. Maschinen und Anlagen, die Abfüllsysteme auf Basis der Endloskolbentechnologie verwenden, können die hohen Anforderungen, die an die eingesetzte Dosiertechnik gestellt werden, perfekt umsetzen.

Vorteile der Abfüllung mithilfe der Endloskolben-Technologie

Endloskolbenpumpen (= Exzenterschneckenpumpen) gehören zur Gruppe der rotierenden Verdrängerpumpen. Die Funktionsweise ist vergleichbar mit einem Endloskolben, der das Produkt von der Saugseite zur Druckseite fördert und dabei eine Druckdifferenz aufbaut. Das Kernstück jeder Anwendung ist eine volumetrisch fördernde Dosierpumpe. Das Zusammenspiel eines sich exzentrisch bewegenden Rotors und Stators ergibt eine Förder- und Dosiercharakteristik, die der eines sich endlos bewegenden Kolbens entspricht.

Aufgrund der Dosiergeometrie wird drehwinkelproportional pro Umdrehung immer ein konstantes Volumen gefördert. Die Förderrichtung ist durch Umkehr der Drehrichtung reversibel. Das Volumen ist somit über die Winkelgrade eindeutig definiert. Aus dieser Technik ergibt sich eine druckstabile, lineare Pumpenkennlinie. Wodurch eine klare Aussage über das Verhältnis von Umdrehung, Zeit und Fördermenge möglich ist. Das wiederum führt zu einer gewährleisteten Dosiergenauigkeit am Pumpenaustritt von 1% (abhängig vom Medium), die in der Praxis oft unterschritten wird.

Ein weiterer Nutzen dieser Technologie liegt in der entstehenden Förderkammer, deren Volumen im Verlauf der Bewegung absolut konstant bleibt. Dadurch ist es möglich, feststoffbeladene Medien und sogar stückige Produkte besonders schonend zu fördern und abzufüllen. Ein weiterer Vorteil gegenüber anderen Fördermechanismen: In über 95 % aller Anwendungen kann auf Abfüll- und Dosierventile verzichtet werden, da es durch einen kurzen Rückwärtslauf am Ende des Dosiervorgangs zu einem kontrollierten Fadenabriss kommt bzw. ein Nachtropfen verhindert wird.

Einsatz in Schlauchbeutel-Abfüllern

Diese Vorteile machen sich Hersteller von Schlauchbeutel-Abfüllanlagen, z.B. VFFSM, zu Eigen und vertrauen auf die einfache, prozesssichere und präzise Abfüllung von Endloskolbenpumpen. Dabei ist eine typische Anordung, dass die Endloskolbenpumpen auf der Anlage montiert und durch einfache Trichter oder auch Fassentleersysteme befüllt werden. Ein Füllrohr am Ende der Pumpe wird direkt zusammen mit dem Formatrohr der Schlauchbeutelmaschine montiert. Das Füllorgan wird nach der Dosierung mit einem Stößel verschlossen, um ein Nachtropfen des Produktes zu verhindern. Flüssige Medien werden schonend und exakt in die Schlauchbeutel dosiert. Bei Bedarf kann das komplette System (Trichter und Pumpe) beheizt werden – je nach Anforderungen des Dosiermediums. Aus Gründen der Viskositätsverminderung allein ist ein Beheizen allerdings nicht notwendig: Das Endloskolbensystem ist unabhängig von der Viskosität. Und die Technologievorzüge zeigen sich sogar besonders im hochviskosen Abfüllbereich. Im Vergleich zu klassischen Kolbenfüllern, handelt es sich dabei um einen weiteren Pluspunkt. Denn damit wird gewährleistet, dass der Kunde seine Maschine flexibel einsetzen kann – ganz ohne Umrüstungsaufwand. Viele Kolbensysteme stoßen ab einer bestimmten Viskosität an ihre Grenzen, bzw. muss der Kolbenfüller dann aufwendig modifiziert werden. Exzenterschneckenpumpen dagegen können für jeden Viskositätsbereich eingesetzt werden – von Wasser bis zu standfesten Pasten und Cremes.  

Taktzeiten von weniger als 1 Sekunde

Die Endloskolbenpumpe überzeugt auch bei dem im Bereich der Abfüllungen sehr wichtigen Thema Taktzeiten: Sie steht den Kolbenfüllern in nichts nach und kann bei optimalen Gegebenheiten Taktzeiten von unter 1 Sekunde erreichen – mit dem weiteren Vorteil, dass kein Kolben wieder befüllt werden muss. Das Endloskolben-Prinzip bietet eine kontinuierliche Dosierung ohne Unterbrechung. Für einen optimierten, automatisierten und perfektionierten Abfüllprozess.

Sicher nicht der letzte Pluspunkt der Endloskolben-Technologie ist das einfache Handling in der Anwendung: Die Dosiermenge kann z.B. allein durch die Drehzahlanpassung des Elektromotors verändert werden. Die Pumpe bzw. der Motor wird dabei einfach integriert und in die übergeordnete Steuerung der Abfüllmaschine eingebunden – die Pumpe braucht im Prozessbetrieb lediglich ein Startsignal.

Diese Vorteile und Nutzen der Technologie sprechen für sich: Mittlerweile ist eine Abfüllung mit diesen Systemen Standard in der Industrie. Weltweit werden Projekte realisiert, wenn es um Abfüllanwendungen von z.B. Soßen, Gewürzextrakten, Frucht- und Gemüsepasten, Suppen, Marinaden, Dressings, Kosmetischen Gelen und Cremes, Tierfutter und vielem mehr geht.

Dabei kommen, je nach Abfüllmengen, verschiedenste Endloskolbenpumpen zum Einsatz und selbst Klein- oder Kleinstmengen wie z.B. 0,5 ml pro Beutel bei Musterpackungen können dosiert werden (z.B. mit der Dosier- und Abfüllpumpe RD Hygiene von ViscoTec).

Endloskolbensysteme (zur Produktübersicht) sind zukunftsweisend. In einer Zeit, in der Verpackungsgrößen relativ gesehen zwar kleiner werden, der Ausstoss allgemein aber steigt und zusätzlich eine gewisse Flexibilität in der Produktion vorhanden sein muss, sind sie die perfekte Lösung.