Steigende Rohstoff- und Energiepreise setzen auch Hersteller von Süßwaren immer stärker unter Druck. Hohe Anforderungen an Qualität und Hygiene einerseits und der steigende Kostendruck andererseits, verlangen nach hoher Prozesssicherheit sowie einer maximal wirtschaftlichen Produktion.

Wie beim industriellen Sieben fetthaltiger Produkte Wirtschaftlichkeit und Produktivität nachhaltig gesteigert werden können, zeigt dieses Praxisbeispiel.

Ob als Schutz-, Klassier- oder zur Überkornabsiebung eingesetzt – Siebe funktionieren nur dann optimal, wenn sie an das zu verarbeitende Produkt angepasst sind. Wichtig dabei: Steckkorn vermeiden. Kleine Produktpartikel können sich als Grenzkorn während des Siebvorgangs in den Maschen des Siebgewebes festsetzen, so dass es an Durchlässigkeit verliert.

Bei manchen Anwendungen und Schüttgütern kann dieses Problem durch eine größere Maschenweite oder durch die Installation von Abreinigungssystemen behoben werden. Gängige Kugel- oder Ultraschallabreinigung stoßen bei fetthaltigen Produkten wie Nüssen oder Produkten, die zur elektrostatischen Aufladung neigen, jedoch schnell an ihre Grenzen. Oft bleibt den Betreibern dann nichts anderes übrig, als das Siebgewebe trotz installiertem Abreinigungssystem immer wieder manuell zu reinigen. Stillstandszeiten für aufwendige Reinigungsarbeiten und eine reduzierte Durchsatzleistung werden als „notwendiges Übel“ hingenommen.

Mit genau dieser Problematik war Engelsmann bei diesem Projekt mit einem namhaften Süßwarenhersteller konfrontiert, der im Rahmen seiner Produktionsprozesse auch Nüsse bzw. Nusssplitter siebt.

Nüsse: schmecken lecker, sind gesund … und machen bei ihrer Verarbeitung im industriellen Produktionsprozess große Probleme, wenn die Siebtechnik nicht genau auf die Eigenschaften des fetthaltigen Produktes angepasst ist.

Das Unternehmen ist als Zulieferer für die Schokoladen- und Backwaren-produzierende Industrie tätig. Für die Klassiersiebung von Mandel- und Haselnussgries, gehackten Mandeln und verschiedenen anderen Nussprodukten wurde bisher eine Vibrationssiebmaschine eingesetzt.

Die bis dato genutzte Siebtechnik stößt dabei jedoch an ihre Grenzen. Vor allem wiederkehrende Probleme mit der Siebleistung und Qualitätsmängel am gesiebten Produkt müssen beseitig werden:

Das Kugelabreinigungssystem der alten Maschine beschädigt während des Siebvorgangs das Produkt. Die Nusssplitter werden durch die Aufprallenergie der Reinigungskugeln zerdrückt oder immer weiter aufgebrochen. Ausschuss außerhalb der benötigten Körnung entsteht.

Das Abreinigungssystem schafft es zudem nicht, das Siebgewebe dauerhaft frei zuhalten. Die fetthaltigen Nussprodukte setzen in kurzer Zeit (ca. alle 20-30 Minuten) die Siebeinleger immer wieder zu und müssen dann – trotz integriertem Abreinigungssystem – zusätzlich gereinigt werden.

Die geschlossene Bauweise und übereinander gestapelte Siebdecks führten dazu, dass die alte Vibrationssiebmaschine nur mit umfassenden Demontagearbeiten gereinigt werden kann. Die Folge: extrem hohe Stillstandzeiten, die in Einzelfällen sogar zu Lieferengpässen führten.

Vor diesem Hintergrund entschloss sich das Unternehmen, neue Siebtechnik einzuführen. Neben einem produktschonenden Siebvorgang, der Qualität und Konsistenz der Siebprodukte schont, sollte die neue Maschine die erforderliche Produktionsmenge mit einer möglichst hohen Anlagenverfügbarkeit sicherstellen.

Einwandfrei gelöst mit der Schwingsiebmaschine JEL Freischwinger

Klassiersiebung mit hoher Durchsatzleistung, kombiniert mit einem produktschonenden Siebverfahren – und auch bei fetthaltigen Nüssen mit Trennschärfen bis 98%

Im ersten Schritt wurden mit dem JEL Freischwinger im Engelsmann-Technikum Leistungstests unter den vorgegebenen Rahmenbedingungen durchgeführt: Mit einer speziell auf die Anforderungen zugeschnittene Anschlag-Siebmaschine können die Defizite der bisher eingesetzten Siebtechnik behoben werden.

Die JEL Freischwinger-Siebmaschine mit Anschlag wird überall dort eingesetzt, wo ein Kugelabreinigungssystem beim Abreinigen des Siebgewebes an seine Grenzen stößt oder der Abrieb der Kugeln eine Beeinträchtigung des Produktes bedeuten würde. Um die Kundenwünsche realisieren zu können, wurde die Siebmaschine mit Anschlagreinigung und in offener Bauweise, d.h. mit direktem Zugang zum Siebdeck, konstruiert. Sechs hintereinander angeordnete Siebeinleger, mit Maschenweiten von 0,1 mm bis 10 mm, bilden eine Gesamtsiebfläche von 1,5 m² ab. Die Nusssplitter werden in einem kontinuierlichen Siebvorgang in vier Fraktionen klassiert.

Mit einer Durchsatzleistung von 1 Tonne pro Stunde

Die Versuchsreihen im eigenen Technikum ergaben, dass eine auf diese Anwendung zugeschnittene JEL Freischwinger mit Anschlag nicht nur zuverlässig das Steckkorn beseitigt, sondern auch besonders produktschonend arbeitet. Die Nusssplitter werden nicht mehr gequetscht oder gebrochen. Das minimiert den Ausschuss und die Nüsse werden in der für das Endprodukt passenden Korngröße an den Folgeprozess übergeben.

Der JEL Freischwinger mit Anschlagsabreinigung kann überall dort eingesetzt werden, wo ein Kugel- oder Ultraschallabreinigungssystem an seine Grenzen stößt und die Beschädigung des Siebguts während des Siebprozesses verhindert werden muss.

Der Siebtrog hängt an mehreren Federelementen frei im Gestellrahmen und wird durch den Antrieb in eine horizontale Schwingung versetzt. Dabei folgt der Trog dem Rahmen etwas zeitverzögert, so dass er an den zurückschwingenden Rahmen schlägt. Zur Dämpfung des Aufpralls ist der Rahmen mit vier auswechselbaren Kunststoff-Anschlägen versehen. Durch die Erschütterung wird in den Siebmaschen festsitzendes Steckkorn gelöst. Die Position der Anschlagstutzen und damit Intensität des Aufpralls ist werkzeugfrei einstellbar.

Reinigungszeit sparen, Produktionszeit verlängern

Die offene Bauweise erlaubt das Abreinigen des Siebgewebes während des laufenden Siebvorgangs. Bei Bedarf können Produktreste einfach mit einem Handbesen vom Siebeinleger abgekehrt werden, ohne dass die Siebmaschine abgestellt werden muss.

Der Siebtrog selbst kann ebenfalls mit geringem Aufwand gereinigt werden. Dazu werden die durch Pressleisten gehaltenen Siebeinleger mit Hilfe von Schnellspannern demontiert. Nun ist der Raum unter den Einlegern frei zugänglich für Reinigung und Desinfektion. Auch etwaige Reparaturen oder Wartungsarbeiten werden so deutlich vereinfacht.

Die Intensität der Abreinigung ist über das Anschlagsystem individuell einstellbar – werkzeugfrei. Das freischwingende Siebsystem mit dem Anschlag des Siebtrogs bewirkt, dass das Siebgewebe nun 1 Stunde, also doppelt so lang wie bisher, voll durchlässig bleibt. Das bedeutet weniger Reinigungsaufwand und kürzere Stillstandszeiten. Die höhere Anlagenverfügbarkeit versetzt den Kunden nun in die Lage, eine nachhaltige Produktivitätssteigerung zu erreichen.

Mit der auf das Produkt zugeschnittene Schwingsiebmaschine konnte der Süßwarenhersteller die Stillstandszeiten entscheidend verkürzen. Die Durchsatzleistung wurde um 230% von 90 auf 300 kg/h gesteigert. Das Reinigungssystem arbeitet so effektiv, dass für die Bedienung der Klassiersiebmaschine ein Mitarbeiter weniger benötigt wird. 

Energiearmer Betrieb bei niedrigen Lebenszykluskosten
Für einen ressourcenschonenden Maschineneinsatz ist die 850 kg schwere Anschlag-Siebmaschine mit einem speziell entwickelten Schwungantrieb ausgestattet.

Dank diesem, auf Masseausgleich basierenden Schwungantrieb, werden kaum Schwingungen von der Maschine an die Umgebung übertragen. Im Gegensatz zu anderen Antrieben arbeitet der Schwungantrieb zudem sehr verschleißarm. Das senkt, im Vergleich zur bisher genutzten Siebtechnik, den Materialeinsatz und Wartungsaufwand deutlich. Zudem ist der Schwungantrieb viel energieeffizienter. Das ist wichtig – gerade bei Schwergewichten, wie dieser JEL Freischwinger zur Klassierung von Nüssen.

Über einen Elektromotor, der seine Kraft mittels Keilriemen auf eine mit Schubstangen versehende Schwungmasse überträgt, wird der JEL Freischwinger angetrieben. Die Schwungmasse ist exakt auf die Masse des Siebtrogs abgestimmt. Dabei wiegt der Antriebsstrang (Welle und Schwungscheibe) in etwa so viel wie der Siebtrog, inklusive der Nüsse.

Der Motor treibt die Masse etwa 15 Sekunden mit voller Leistung an. Dann wird die Klassiersiebmaschine mit nur noch 10-20% des Nennstroms in Bewegung gehalten. Dabei wird die elektrische Energie in Rotationsenergie umgewandelt, in den Schwungscheiben gespeichert und dann nach und nach abgeben. Dank diesem, auf Masseausgleich basierenden Schwungantrieb, wird nicht nur wenig Energie verbraucht (0,75 kW bei 1,5 m²), sondern die Siebung der Nüsse erfolgt auch deutlich geräuscharmer als vorher.

Leistungsstärke und Energieeffizienz: Der JEL-Freischwinger als Anschlagsiebmaschine mit Schwungantrieb zur sauberen Klassierung von Nüssen und anderen fettigen Produkten.

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