Verpackungstechnik Softcan für den Kaffee

OPTIMA packaging group GmbH

Bild: Optima
29.06.2015

Kaffee ist in Italien – mehr noch als in anderen Ländern – Teil des Lebensstils. Bei einem renommierten Kaffeeröster sollte ein neues Packmittel eines mit 80-jähriger Geschichte ersetzen. Dank neuester Technik und flexiblen Lösungen klappte die Umstellung problemlos.

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Über 80 Jahre lang wurden die gemahlenen Espresso-Röstungen eines Kaffeeherstellers ausschließlich in Metalldosen verkauft. Konsumenten sind mit solchen Traditionen oft eng verbunden. Die Suche nach einem geeigneten Nachfolger wurde von dem Kaffeeröster dennoch forciert – und verlief über einige Jahre erfolglos. 2011 trat dann die Softcan, die Dose von der Folienrolle, auf den Plan. Mehrmonatige Akzeptanzstudien in Testgeschäften folgen: Wie empfinden Käufer die Verpackung in ihrer Haptik, in ihrer Optik? Wo besteht Verbesserungspotenzial? Ein Prozess, der über ein Jahr den Kaffeeröster, Optima und den Folienhersteller forderte.

Ein stabiles Vertrauensverhältnis ist für eine solche Entwicklungsaufgabe essenziell, betont Optima Projektleiter Michael Wittmann. „Wir wollen ausdrücklich nicht nur Lieferant des Kunden sein, sondern Partner.“ Seit Ende 2013 setzt der Kunde nun die Softcan ein. Das Packmittel und dessen Herstellprozess reflektieren exakt die formulierten Bedürfnisse, einschließlich des hohen Qualitätseindrucks. Gleichzeitig verfügt das Produkt über ein neues Alleinstellungsmerkmal am POS sowie Kostenvorteile. Heute ist die Softcan die erste Nachfüllpackung für alle gemahlenen Caffès des italienischen Traditionsunternehmens. Die Metalldose wird weiterhin angeboten. Die Softcan-Verpackung passt exakt in die Metalldose hinein – der Kaffee muss vom Endverbraucher nicht umgefüllt werden. Gleichzeitig konnte der Röster den Verkaufspreis mit Einführung der Softcan so weit senken, dass die Marke verstärkt für den täglichen Bedarf Absatz findet. Zuvor waren Kaffees der hochwertigen Marke insbesondere als Geschenk sehr beliebt. Die Softcan dient somit dazu, ein weiteres Marktsegment zu erschließen.

Ihre Vorteile in der Logistik sind unbestritten, da der noch übliche Transport von Luft in den Metalldosen entfällt. Gleichzeitig reduziert sich im Unternehmen der Raumbedarf für die Lagerhaltung der Behältnisse. Die Softcan-Anlage mit Packungsherstellung, Dosieren und Verschließen kommt mit der Hälfte der Fläche aus, die zuvor allein das Befüllen und Verschließen der Metalldosen in Anspruch genommen hat. Die Maße der neuen Anlage fallen mit elf Meter Länge und drei Meter Breite sehr kompakt aus. Dabei wurde die Anlage klar und transparent konzipiert. Sämtliche Zuführeinrichtungen der Packmittelkomponenten befinden sich auf einer Seite der Anlage. Die Bedienseite ist dadurch ideal einsehbar und sehr gut zugänglich. Die HMI-Bedienkonsole lässt sich entlang der ganzen Maschinenlänge verschieben.

Mehr Funktion, weniger Fläche

Jede Softcan besteht aus mehreren Komponenten, die ineinander gefügt und verschweißt werden: Dazu wird zunächst von der bedruckten Folienrolle Material abgerollt, in zylindrische Form gebracht und verschweißt. Aus dieser Endlosröhre werden die Mäntel, die später die Behältniswand bilden, exakt abgelängt. Pucks des Transportsystems nehmen die Hülsen auf. Vierstellig verläuft die weitere Verarbeitung: Den Hülsen wird ein zweiteiliger Boden eingesetzt, und mit einer Induktionssiegelung wird eine stabile und gasdichte Verbindung hergestellt. Eine Wendestation dreht die Behältnisse nun vom Kopf auf den Boden.

Es folgt eine Stickstoff-Begasungsstation. Hier werden die Softcans ab dem Behältnisboden mit sich nach oben bewegenden Zylindern gespült, um eine Stickstoff-Atmosphäre zu erzeugen. Die Foliendosen werden im Anschluss unter Laminar Flow zur Füllstation weitertransportiert, sodass das Schutzgas im Packmittel verbleibt. Zwei Schneckendosierer Optima SD2 geben nun die vorgesehene Menge an Kaffee über einen Sperrschieber ins Behältnis ab. Das Dosiersystem arbeitet in Hinblick auf die europäische Fertigpackungsverordnung unter kontinuierlicher Gewichtsoptimierung – die erzielten Ergebnisse sind ungefähr doppelt so genau wie erforderlich, was Produkt einspart.

Verunreinigung vermeiden

An der Dosierstation findet eine weitere Begasung statt, sowohl bei der Zuführung des Kaffees als auch beim Dosiervorgang ins Behältnis. Kaffee ist ein stark streuendes Produkt. Um die Maschine sauber zu halten, wird das Dosieren in einem „Unterspiegelverfahren“ durchgeführt. Dabei wird das Produkt nicht einfach ins Behältnis abgeworfen, sondern immer unterhalb des vorhandenen Produktspiegels hinzugegeben. Das Behältnis wird dafür zunächst angehoben und mit zunehmendem Füllspiegel weiter abgesenkt. Weiterhin verhindert eine Abdichtung des Systems, dass das Produkt nach außen dringt. Im äußeren Bereich des Dosiersystems entfernt zudem eine Absaugvorrichtung die geringen Mengen Produktstaub, die durch die Barriere gelangt sind.

Eine einzigartige Besonderheit: Beim Kunden wird die Softcan schließlich unter Schutzgas-Überdruck versiegelt. Dies dient einerseits der besseren Haltbarkeit des Kaffees und zum anderen dem haptischen Eindruck. Denn die nur geringe Nachgiebigkeit der Packung wird von den Konsumenten als ein Qualitätsmerkmal empfunden. Eine Aufreißfolie (Peel lid) bildet den gasdichten Verschluss. Diese wird von der Maschine zunächst mit einem stabilisierenden Ring zusammengefügt, beide in das Behältnis eingesetzt und alle Komponenten per Induktion miteinander versiegelt. Auf diese Weise wird ein garantierter Restsauerstoffgehalt von unter einem Prozent erzielt – ein Marktnovum bei einer Füllmenge von 200 g. Schließlich vollendet ein Verschlussdeckel, der aufgeschleppt wird und später die Wiederverschließbarkeit erlaubt, den Verpackungsprozess. Die fertigen und geprüften Softcans werden mit Greifern aus Transportpucks entnommen und auf ein Auslaufband gesetzt. Packungen, die über die zahlreichen Sensoren als fehlerhaft ermittelt wurden, werden in einer speziellen Aushebestation aus den Pucks entfernt. Im Anschluss gelangen die entleerten Pucks automatisch zurück in den Transportkreislauf der Anlage.

Schneller Produktwechsel

Derzeit wird beim Kaffeeröster nur ein Packungsformat hergestellt. Bei Bedarf lassen sich Formate bis 137 mm Durchmesser und 200 mm Höhe flexibel einrichten. Produktwechsel erfordern neben wenigen Reinigungsarbeiten lediglich einen Folienrollenwechsel. Schließlich sollen die Kaffeesorten am POS über unterschiedliche Aufdrucke und Farbgebungen der Verpackungen – wie zuvor bei den Metalldosen – einfach erkennbar sein. Die Bohnensorten und Röstungen weisen unterschiedliche Produkteigenschaften wie zum Beispiel den Mahlgrad und das Schüttgewicht auf. Im Rezeptspeicher der Anlage sind für jeden Produkttyp Parameter hinterlegt, die einen optimalen Dosierprozess erlauben. Somit genügt hier ein Knopfdruck am HMI, um zwischen den Sorten zu wechseln. Mechanische Arbeiten sind nicht notwendig.

Je Softcan werden derzeit 200 g Mahlkaffee dosiert. Die Ausbringung erreicht circa 4.000 Packungen pro Stunde. Bei diesem Projekt waren von Beginn an Anforderungen definiert, aber nicht alle Lösungen vorhanden. Somit verliefen die Verpackungsweiterentwicklung und damit auch die Maschinenentwicklung teilweise gleichzeitig. Im Verpackungslabor bei Optima Consumer wurden beispielsweise Folien und Ringe zunächst von Hand bearbeitet und gesiegelt. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse, unter anderem über die Druckfestigkeit, flossen in den Induktionssiegelungsprozess ein.

Bildergalerie

  • Je Softcan werden derzeit 200 Gramm Mahlkaffee dosiert. Die Ausbringung erreicht ca. 4.000 Packungen pro Stunde.

    Je Softcan werden derzeit 200 Gramm Mahlkaffee dosiert. Die Ausbringung erreicht ca. 4.000 Packungen pro Stunde.

    Bild: Optima

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