Fachbeitrag Kalt erwischt


Die neue aseptische Rundläufer-Generation orientiert sich am bewährten Raum-in-Raum-Konzept der aseptischen Linearfüllmaschinen. Sie realisiert Abfüllleistungen bis zu 36.000 PET-Flaschen/h.

09.04.2015

Sicher und wirtschaftlich abfüllen: der einfachste Weg dorthin führt über eine optimal auf die Produktionssituation abgestimmte Systemauswahl. Aseptische Rundläufer-Technik bietet die notwendige hygienische Sicherheit bei der Kaltabfüllung - ebenso wie aseptische Linearfüllmaschinen. Wann aber ist welche Variante die erste Wahl?

Zur drinktec 2013 hat KHS sein Maschinenprogramm für die aseptische Getränkeabfüllung komplettiert: mit der zweiten Generation der Linearaseptik-Maschinenbaureihe Innosept Asbofill ABF, der Innosept Asbofill ESL (Extended Shelf Life) für die Abfüllung von stillen alkoholfreien Getränken für die Kühlkette und der aseptischen Rundläufermaschine Innosept Asbofill ASR, der jüngsten Entwicklung des Anlagenbauers. Diese schließt die letzte Lücke im Bereich der aseptischen Kaltabfüllung. Für Abfüllleistungen bis zu 12.000 Kunststoffflaschen pro Stunde prädestiniert sind die aseptischen Linearfüllmaschinen Innosept Asbofill ABF 611 bzw. Innosept Asbofill ABF 711 für eine Oberflächenhygienisierung der Behälter bis Log 6, im Extended-Shelf-Life-Bereich bis Log 5. Der Unterschied zwischen den Baureihen 611 und 711 liegt in den dort jeweils zu verarbeiteten Flaschenvarianten. Während der Maschinentyp 611 Kunststoff-Flaschen im Volumenbereich von 100 bis 750 ml verarbeitet, befüllt die 711 standardmäßig 0,25 bis 2 Liter. Sowohl bei der ABF- als auch bei der ESL-Ausführung ist eine Verdoppelung der ursprünglichen Maschinenleistung durch ein Twin-Konzept machbar. Darüber kommt die Rundläufertechnik zum Einsatz, die den Füllvolumenbereich von 250 bis 1500ml abdeckt. Füllt ein Fruchtsaftunternehmen im Leistungsbereich ab 24.000 Flaschen/h beispielsweise nahezu durchgehend die gleiche Flaschenvariante und realisiert kaum Produktwechsel, dürfte Rundläufertechnik die aseptische Lösung der Wahl sein. Soll mehrmals täglich ein neues Flaschenformat zum Einsatz gelangen, ist eher die aseptische Linearfüllmaschine angesagt. Denn Umrüstungen sind bei Lineartechnik einfacher und zügiger umzusetzen als bei Rundläufertechnik. So werden Kunststoff-Flaschen in den Innosept-Asbofill-ABF-Maschinen jeweils in einer einzigen Halterung geführt durch die komplette Maschine gefahren. Ein Wechsel von Karussell zu Karussell - wie bei der Rundläufertechnik - ist hier nicht erforderlich. Auch bei einer Abfüllung von äußerst empfindlichen Produkten wie beispielsweise Milch ist der aseptische Linearfüller meist ideal - dank der kleinen Aseptikzone von weniger als 1,5m³. Die Innosept Asbofill ASR setzt aber auch aufgrund kleiner Sterilräume Zeichen in ihrem Segment und nähert sich den Linearmaschinen immer mehr an. Mit Rauminhalten von zehn bis 13 m³ - je nach Maschinengröße - wurde der Sterilraum bei der Rundläufermaschine erheblich verkleinert. Bei Geschwindigkeiten von über 24.000 Flaschen pro Stunde und großen Produktionschargen spielt die Rundläufertechnologie ihre Vorteile aus. Die neue Rundläufer-Generation verfügt analog zur Lineartechnik über einen integrierten funktionsidentischen Ventilknoten, der platzsparend direkt auf der Maschine angebracht ist. Bislang bei Rundläufertechnik gängig: ein separat stehender Ventilknoten. Ebenfalls bislang üblich ist, dass die Aseptik-Zone ausschließlich durch ihre Verkleidung zur Halle hin abgegrenzt wird. Ein Maschinenraum als Zwischenpuffer ist nicht vorgesehen. Folge: Zur Trennung des Sterilraums von der Halle sind besonders aufwendige Dichtungen und gerahmte Fenster mit Sicherheitsglas notwendig, um auf der sicheren Seite zu bleiben. Bei KHS dagegen bietet das Raum-in-Raum-Konzept Sicherheit. Der umgebende Maschinenraum selbst kann dabei für notwendige Eingriffe auch während der Produktion geöffnet werden, ohne die Sterilbedingungen der integrierten Aseptikzone zu gefährden.

Zuverlässig sterilisieren mittels H 2O 2-Aerosol

Auch das Sterilisationsprinzip der aseptischen Linearfüllmaschine wurde übernommen. Innerhalb des Sterilisators wird H 2O 2-Aerosol durch eine in der Kunststoffflasche positionierte, unmittelbar unterhalb des Necks endende Lanze eingebracht. Die Aerosoleinsprühung stellt sicher, dass alle Bereiche in der Flasche mit H 2O 2beaufschlagt sind, selbst bei gerippten, geprägten und rechteckig gestalteten Flaschen. Im Neck-Bereich entsteht ein Zweikanalsystem. Mittig tritt H 2O 2-Aerosol in die Flasche ein. An der Lanze vorbei entweicht verdrängtes Gas seitlich nach außen. Das für den Sterilisationsvorgang verwendete H 2O 2gelangt abhängig von Flaschenform und -größe mit einer Temperatur von ca. 100°C in die nicht vorgewärmte Flasche, wodurch sich im Flascheninneren ein durchgängiger Sterilisationsfilm ausbildet. Die Außensterilisation geschieht durch direktes Aufsprühen von H 2O 2auf die Flaschenwand. Die rückstandsfreie Abtrocknung kann innerhalb eines einzigen Trocknungskarussells erfolgen, was sich auf Platzbedarf, Energieverbrauch und Wartungsaufwand günstig auswirkt. Direkt zwischen Trocknungs- und Füllerrad wird permanent Sterilluft in die Aseptikzone geleitet. Eine positive Verdrängerströmung transportiert sie in Richtung Maschinenein- bzw. -auslauf und verhindert, dass Keime eindringen. Die Sterilluftaufbereitung übernimmt der auf der Maschine installierte Ventilknoten mittels Kerzensterilfilter. In der ASR-Baureihe kommt ein kontaktfreies Füllsystem mit zwei Füllventilvarianten zum Einsatz. Im Vergleich zu bisheriger ACF-Rundläufertechnik ist das Füllerrad bedingt durch nochmals optimierte Füllprozesse stark verkleinert. Rund ein Drittel weniger Ventile bei gleicher Füllleistung reichen aus. Der Verschließer, der sich üblicherweise innerhalb der Aseptikzone befindet, ist bei der neuen KHS-Rundläufer-Lösung in einem separaten Hygieneraum angesiedelt; nur noch der Konus der Verschließerköpfe ist im Aseptikraum positioniert. Hierdurch werden erhebliche Störeffekte aus dem Sterilbereich verbannt und der Aseptikraum ist weiter verkleinert. Für eine kontinuierliche Überwachung aller Produktionsdetails lässt sich die Innosept Asbofill ASR mit zahlreichen Zusatzoptionen versehen. Dazu zählt eine Medienüberwachung für Produkt, H 2O 2, Reinigungsflüssigkeiten usw. Eine weitere Option ist die Flaschennachverfolgung. Mit ihrer Hilfe lässt sich dokumentieren, welcher Sterilisationskopf die jeweilige Flasche sterilisiert, welches Füllventil sie befüllt und welcher Verschließkopf sie verschlossen hat. Ein entsprechender Code wird direkt im Anschluss an den aseptischen Prozess auf die Flaschen gedruckt. Separat geordert werden kann auch eine Betriebsdatenerfassung, die unter anderem Ventilbewegungen, Temperatur- und Druckkurven umfasst.

Ein Tropfen Flüssigstickstoff für Leichtgewichte

Bei besonders leichtgewichtigen Kunststoffflaschen ist die Einbringung eines Tropfens Flüssigstickstoffs in den Kopfraum zu empfehlen. Der dadurch aufgebaute Druck sorgt für höhere Flaschenstabilität - günstig für Etikettierung, Palettierung und beim Transport. Außerdem verdrängt der Stickstoff den Sauerstoff im Kopfraum.

Mit Umbaupaketen kürzere Rüstzeiten

In Planung ist zudem ein „Neck-Umbaupaket“. Ob die in der aseptischen Welt klassische Kunststoffflasche mit 38er Neck oder die Kunststoffflasche mit 28er Neck zur Verarbeitung anstehen - alles ist damit bei zügigen Umrüstzeiten machbar. Ebenso denkbar: die Etablierung von zwei Sterilisationseinheiten mit integrierter Weiche für unterschiedliche Verschlussvarianten, umschaltbar per Knopfdruck. Um stets höchste mikrobiologische Sicherheit zu ermöglichen, ist der regelmäßig notwendige Reinigungsprozess voll automatisiert. Ebenso wie bei Lineartechnik erfährt die Aseptikzone vor der Produktion eine materialschonende Schaum-/Gelreinigung. Jede einzelne Stelle innerhalb des Sterilbereichs wird zuverlässig erreicht. Nach dem Ausspülen des Reinigungsmittels und der Austrocknung wird die Sterilisation der Aseptikzone mittels H 2O 2realisiert. Mit Einführung der Innosept Asbofill ASR sind auch in der Rundläufertechnik regelmäßige Zwischenreinigungen nicht mehr notwendig.

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