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Schüttgut-Großprojekt zur Förderung der glutenfreien Lebensmittelproduktion der Bakery On Main

EAST HARTFORD, CT, USA — Gluten ist ein Protein, das in Weizen, Roggen, Gerste und deren Mischungen und Derivaten vorkommt. Beim Backen ist Gluten das Bindemittel im Mehl, das ein Zerbröckeln der Backwaren verhindert. Glutenfrei, einst als Modeerscheinung angesehen, wird heute zum Mainstream, da mehr als 15 % der nordamerikanischen Haushalte glutenfreie Lebensmittel bevorzugen. Infolgedessen hat sich der Markt für glutenfreie Lebensmittel in den letzten fünf Jahren verdoppelt und wird nun auf etwa 5,5 Milliarden US-Dollar geschätzt.

Um dieser wachsenden Nachfrage gerecht zu werden, musste Bakery On Main, eine auf glutenfreie Lebensmittel spezialisierte Großbäckerei, ihre Kapazität deutlich erhöhen. „Wir waren zu 100 Prozent ausgelastet. Unsere Schüttgutförderanlagen, die größtenteils aus Schrägförderbändern bestanden, waren ineffizient und sehr arbeitsintensiv", sagt Michael Smulders, Inhaber von Bakery On Main. „Das war außerdem ein offenes System, also waren die Zutaten der Atmosphäre ausgesetzt."

Nach einer Studie verschiedener Möglichkeiten zur Modernisierung der bestehenden Anlagen, die sich alle als unbefriedigend erwiesen, entschied sich Smulders für den Bau einer völlig neuen Anlage mit einem integrierten Schüttgut-Handling-System, das speziell für glutenfreie Backwaren entwickelt wurde. Man beauftragte ein unabhängiges Ingenieurbüro mit der Gesamtplanung. Das Unternehmen arbeitete eng mit der Projektabteilung von Flexicon zusammen, um ein voll integriertes System zu entwickeln, das auf dem FLEXI-DISC™-Rohrseilförderer (TCC) des Unternehmens basiert.


Funktionsprinzip des Rohrseilförderers

Innerhalb des TCC-Systems führen eine Reihe auf einem Edelstahlseil aufgereihter reibungsarmer Polymerscheiben Schüttgut schonend durch glatte Edelstahlrohre. Aufgrund seiner schonenden Förderwirkung und des staubdichten Betriebs ist ein TCC-System ideal für den Transport von empfindlichen, kontaminationsgefährdeten Lebensmitteln.

Das Edelstahlrohr kann horizontal, vertikal oder in jedem beliebigen Winkel positioniert werden. Da das System modular aufgebaut ist, können Ein- und Auslässe ganz nach Bedarf des Materialflusses hinzugefügt werden. Das System kann auch verlängert oder verkürzt werden, um es dem verfügbaren Platz anzupassen.

Unabhängig von der Konfiguration werden die reibungsarmen Polymerscheiben und -kabel von einem rotierenden Rad an einem Ende der Schaltung angetrieben und von einem weiteren Rad am anderen Ende unter Spannung gehalten.


Zwei integrierte Systeme produzieren Müsli und Haferflocken

Bakery On Main produziert glutenfreies Müsli in fünf Geschmacksrichtungen, darunter Cranberry Orange Cashew und Rainforest Banana Nut. Die Bäckerei bietet auch sechs Geschmacksrichtungen von Instant-Haferflocken an, darunter die Sorten Blueberry Scone und Maple Walnut Muffin.

Der Neubau erstreckt sich über 10.200 qm und hat 6,1 m Deckenhöhe. Da Müsli und Haferflocken jeweils einen anderen Produktionsprozess erfordern, betreibt Bakery On Main innerhalb des neuen Gebäudes zwei separate Schüttgut-Handling-Systeme von Flexicon.


Systemintegration ermöglicht vollautomatische Müsliproduktion

Das Müsli-Produktionssystem umfasst zwei FLEXI-DISC-TCC-Kreisläufe, eine TIP-TITE®-Kistenentleerstation, eine TWIN-CENTERPOST™-Big-Bag-Befülleinheit und zwei BULK-OUT®-Big-Bag-Entleerstationen.

Die wichtigsten Bestandteile des Müsli werden aus einem Extruder in die Big-Bag-Befülleinheit ausgetragen, die mit einer aufblasbaren Dichtung und einem Füllstandsensor und -anzeiger ausgestattet ist. Verstellbare Verlängerungspfosten nehmen Big-Bags von bis zu 2300 mm Höhe im Vollzustand auf. Dies ist notwendig, da Materialien mit geringerer Dichte, wie sie beispielsweise zur Herstellung von Müsli verwendet werden, mehr Platz pro Gewichtseinheit beanspruchen.

Die palettierten Big-Bags werden dann per Gabelstapler zu einem doppelten Big-Bag-Austragesystem transportiert, das aus zwei identischen Entladern der Serie BULK-OUT® BFC besteht, die jeweils mit einem freitragenden I-Träger, einem elektrischen Flaschenzug und einem Wagen zum Be- und Entladen der Big-Bags ausgestattet sind.

Von den Big-Bag-Austrageeinheiten aus fließen die wichtigsten Müsli-Bestandteile auf einen Vibrationsförderer und durch einen verstellbaren Wehrschieber in einen nicht dosierten Einlassadapter in einen 30,6 m langen Rohrseilförderer mit einem Durchmesser von 150 mm und einem vertikalen und zwei horizontalen Abschnitten. Der Wehrschieber ist programmiert, um die Fördermenge auf die Schüttdichte des Materials einzustellen.

Beide Entlader ruhen auf Wägezellen, die den Gewichtsverlust messen und den Vibrationsförderern signalisieren, dass sie anhalten, wenn ein vorprogrammiertes Gewicht vom Entlader auf einen von Bakery On Main separat erworbenen Mischer übertragen wurde.

Kleinere Zutaten werden aufgrund der Notwendigkeit einer höheren Genauigkeit manuell in einen kleinen Trichter gefüllt und über einen dosierten Einlassadapter in das TCC eingebracht. Die kombinierten Zutaten werden dann über einen Vollstrom-Rohrleitungsadapter aus dem TCC ausgetragen und dem Mischer zugeführt.

Nach gründlichem Mischen kommen die Zutaten in einen Ofen, der das geröstete Material auf ein laufendes Förderband ablegt. Das geröstete Müsli gelangt dann in den Ausgleichsbehälter eines Vibrationsförderers, der das Material in einen nicht dosierten Einlassadapter mit einem Durchmesser von 100 mm für einen Rohrseilförderer (TCC) mit einer Länge von 52 m einfüllt.

Der TCC entleert das Endprodukt über Rohrentleerungsventile in zwei Verpackungsmaschinen, die mit Füllstandsensoren ausgestattet sind, die einer SPS signalisieren, den Füllstand des Ausgleichsbehälters durch Starten und Stoppen des Förderers aufrechtzuerhalten. Überschüssiges Müsli wird über den Entladungsadapter im Antriebsradkasten des Systems in offene Kartons ausgetragen, die per Gabelstapler zu einem Flexicon TIP-TITE®-Kistenkipper transportiert werden, der am Einlassende des TCC positioniert ist. Die Kartons werden hydraulisch angehoben, um eine staubdichte Dichtung gegen eine Auslasshaube zu schaffen, die dann mit einem abgedichteten, nicht dosierten Einlassadapter des Förderers verbunden wird, um das Material erneut wieder zu den Verpackungsmaschinen zu transportieren.


Auch der Haferflockenproduktionsprozess ist vollautomatisch

Auch der Haferflockenprozess ist vollständig automatisiert, erfordert jedoch weder Backprozesse noch den Zusatz von geringfügigen Zutaten. Alle Zutaten werden in 907-kg-Big-Bags angeliefert und von einer BULK-OUT®-Big-Bag-Austrageeinheit der Serie BFC entleert, die mit einem elektrischen Flaschenzug und einem Wagen ausgestattet ist, der Big-Bag mit einer Höhe bis zu 1600 mm aufnehmen kann.

Der Inhalt wird auf einen Vibrationsförderer ausgetragen, der in einen nicht dosierten Einlassadapter für einen 11-m-TCC-Kreislauf von 100 mm Durchmesser mündet, der wiederum über einen Inline-Entladungsadapter mit vollem Durchfluss einen anderen separat erstandenen Mischer beschickt. Die gemischten Zutaten werden dann per Schnecke einer Verpackungsmaschine zugeführt.

Ein zweiter TCC-Kreislauf mit einem Durchmesser von 100 mm und einer Länge von 8,4 m, der von einem TIP-TITE Kistenkipper, Trichter und Vibrationsförderer gespeist wird, versorgt eine zweite Verpackungsmaschine.


Enge Zusammenarbeit mit dem Ingenieurbüro beseitigt Hindernisse

Bei der Planung, Konstruktion und Installation dieses vollautomatischen und integrierten Systems arbeitete ein Team von Ingenieuren der Flexicon-Projekttechnikabteilung eng mit dem unabhängigen Ingenieurbüro zusammen, das von Bakery On Main beauftragt wurde, um das Gesamtdesign zu übernehmen. „Die Flexicon-Mitarbeiter waren sehr detailorientiert", sagt Smulders. „Sie verfügten über alle technischen Ressourcen, um das System genau auf unsere Bedürfnisse zuzuschneiden, einschließlich der Aufhängung aller Komponenten außer den Befüllern und Entladern an der Decke, um den Platzbedarf zu minimieren. Sie waren reaktionsschnell und sehr angenehm im Umgang."

„Die neue Anlage verschafft uns die benötigte höhere Kapazität, ohne mehr Personal zu benötigen", sagt Smulders. „Eine Charge ist jetzt schneller produziert. Die neuen Systeme reduzieren Schäden an den Inhaltsstoffen und schonen die Mitarbeiter. Außerdem haben die Inhaltsstoffe aufgrund der geschlossenen Systeme viel weniger Kontakt mit der Atmosphäre."

Smulders erwartet hohen Bedarf an zusätzlichen Kapazitäten, da der Markt für glutenfreie Lebensmittel weiter wächst. „Mit den von uns zusammengestellten Produktionslinien und dem Team erwarten wir keine Probleme bei der Deckung der zukünftigen Nachfrage", sagt er.

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Müsli-Rohrseilförderkreislauf: Zutaten geringer Mengen werden manuell über den rechten Trichter zugegeben, während die Hauptzutaten aus zwei Big-Bag-Austrageeinheiten in den Rohrförderer dosiert werden, der den Mischer beschickt (im Hintergrund).
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Müsli-Zutaten geringer Mengen werden manuell in einen Trichter gegeben, der über einen dosierten Einlassadapter in die TCC-Linie ausspeist.
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Die wesentlichen Müsli-Zutaten gelangen von den Big-Bag-Austrageeinheiten über Vibrationsförderer in die TCC-Linie.
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An einem transparenten Abschnitt des TCC-Kreislaufs kann der Bediener die Systemleistung und den Füllstand der „Taschen" beobachten.
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Müsli-Zutaten fließen aus der TCC-Linie über einen Vollstrom-Materialauslass in den Mischer.
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TIP-TITE®-Kastenkipper speist den Inhalt von Kartons mit überschüssigem Müsli wieder in die TCC-Linie zu den Verpackungsmaschinen zurück.
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Der zweite TCC-Kreislauf versorgt die Auffangtrichter von zwei Müsli-Verpackungsmaschinen über Inline-Rohrventile.
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Fertige Müsli-Pakete verlassen die Verpackungsmaschine.
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Im ersten Haferflocken-TCC-Kreislauf gelangen die Zutaten aus der Big-Bag-Austrageeinheit mit freitragendem Flaschenzug durch einen Vollstrom-Inline-Entladeadapter in den darunter liegenden Mischer. Ein schräg verlaufender Schneckenförderer transportiert die gemischten Zutaten zu einer Verpackungsmaschine (links).
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Die erste, von einer Big-Bag-Austrageeinheit gespeiste Haferflocken-TCC-Linie ist im Vordergrund zu sehen. Die zweite, von einem Kistenkipper gespeiste Haferflocken-TCC-Linie steht im Hintergrund.
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Die Haferflockenzutaten fallen aus der Big-Bag-Austrageeinheit durch einen Wehrschieber und eine Vibrationszuführung in den Einlass des TCC-Kreislaufs, der sie zum Mischer führt.
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Fertige Haferflockenverpackungen
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