Mit dem neuen Anwendungsgebiet Dekoration bleiben die Vorteile der Exzenterschneckenpumpen auch im Lebensmittelbereich nicht auf die reine Förder- oder Transferanwendung beschränkt. In anderen Bereichen und Branchen wie der Elektro- und Automobilindustrie werden Dosiersysteme auf Basis der Exzenterschneckentechnologie bereits eingesetzt, um genaue, wiederholbare Dosierergebnisse mit Klebstoffen, Dichtmaterialien und Chemikalien zu erzielen.
Das Endloskolben-Prinzip
Die Exzenterschneckenpumpe gehört zur Gruppe der rotierenden Verdrängerpumpen und basiert auf einer volumetrischen Pumpentechnologie. Die Funktionsweise dahinter lässt sich mit einem Endloskolben vergleichen, der das Produkt von der Saugseite zur Druckseite fördert und dabei eine Druckdifferenz aufbaut. 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. So wird eine klare Aussage über das Verhältnis von Umdrehung, Zeit und Fördermenge möglich. Das wiederum führt, abhängig vom Medium, zu einer gewährleisteten Dosiergenauigkeit am Pumpenaustritt von 1 Prozent, 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 Stückiges zu fördern und abzufüllen.
Weiterer Vorteil gegenüber anderen Fördermechanismen: In über 95 Prozent aller Anwendungen kann auf Abfüll- und Dosierventile verzichtet werden, da es durch einen kurzen Rückwärtslauf am Ende des Dosiervorgangs zu einem kontrollierten Fadenabriss kommt beziehungsweise ein Nachtropfen verhindert wird. Somit können selbst schwierige, hochviskose Flüssigkeiten prozesssicher dosiert oder abgefüllt werden, ohne dass es zu Pulsationen, Fehldosierungen oder einer zu starken Beanspruchung des Materials kommt.
Gebäckbeschriftung 2.0
Die Vorteile als Dosierpumpe – oder auch Abfüllpumpe – macht sich nun auch die Süßwarenindustrie zu eigen. Speziell für hochviskose oder schwierige Medien wie Zuckerguss, Fondant oder stückige Fruchtsoßen bietet die Exzenterschneckenpumpe neue Möglichkeiten und Ansätze. Dort, wo klassische Kolbendosier- und Abfüllsysteme Schwierigkeiten aufweisen, kann die Exzenterschneckenpumpe als Dosierpumpe eingesetzt werden, um schwierige Medien prozesssicher aufzutragen. Das einfache Handling ermöglicht es, die Dosierpumpe hier in Automatisierungslösungen einzusetzen und zum Beispiel mit allen gängigen Robotersystemen zu integrieren. Eine typische Anwendung stellt das vollautomatisierte Verzieren von Keksen und Gebäck mit Zuckerguss dar. Eine Produktzuführung des hochviskosen Zuckergusses wird durch Fassentleersysteme dargestellt, deren Grundlage ebenfalls eine Exzenterschneckenpumpe ist.
Zusammen mit einer Folgeplatte entleert diese Pumpe nahezu rückstandslos das Fass in einem schonenden Verfahren. Die Entleerung wird hauptsächlich durch die Saugwirkung der Exzenterschneckenpumpe realisiert, weniger durch das Ansetzen von hohen Drücken auf die Folgeplatte und der dadurch verbundenen Scher- und Druckbeanspruchung des Zuckergusses, wie dies zum Beispiel bei Kolbenpumpen der Fall ist. Durch die schonende Förderung kann der Zuckerguss der Dosierpumpe perfekt zugeführt werden, ohne dass sich dessen Eigenschaften verändern.
Im Anschluss wird der Zuckerguss auf die Kekse dosiert und kann im Zusammenspiel mit der Robotik und Software in jeglicher Form, Muster und Schriften auf die Kekse aufgetragen werden. Der kreativen Gestaltung und Fantasie sind kaum Grenzen gesetzt: So können zum Beispiel saisonbedingte Weihnachtsmuster auf Lebkuchen oder auch Ostermotive, wie auch klassische Tortenverzierungen realisiert werden mit komplett neuen Motiven – selbst mit komplexen Schriften oder Linien.
Das automatisierte Auftragen und Dekorieren bietet Großbäckereien und Süßwarenherstellern neue Möglichkeiten und Chancen, die Produktion zu automatisieren und prozesssicher zu gestalten. So lassen sich einheitliche Qualitäts- und Produktstandards garantieren. Da diese Anwendungsmöglichkeit der Exzenterschneckenpumpe erst am Anfang steht, verheißt die Zukunft spannende Aufgaben in der Automatisierung und erhebliches Einsparungspotenzial bei diesen Prozessen für heute noch sehr arbeitsintensive Tätigkeiten.
Honig, Karamell, Schokoladenpasten
Eine andere Möglichkeit, bei der Exzenterschneckenpumpen in neuem Umfeld eingesetzt werden, sind Abfüllanwendungen im Süßwarenbereich: Wo heutzutage einfache Kolbendosiersysteme zum Beispiel durch zu hohe Viskositäten an ihre Grenzen stoßen, werden diese Anwendungen entweder unter enormem technischem und finanziellem Aufwand realisiert oder ganz aufgegeben. Hier bietet sich ebenfalls an, die Exzenterschneckenpumpe als Dosier- beziehungsweise Abfüllpumpe oder -dispenser einzusetzen: Schwierige und hochviskose Medien wie Honigmischungen können problemlos dosiert und abgefüllt werden. Nebenbei bietet sich den Süßwarenherstellern der Vorteil, dass eventuell neuartige Produkte und Mischungen entwickelt und endlich produziert werden können, für die in der Vergangenheit die technischen Möglichkeiten fehlten.
Die Exzenterschneckenpumpe realisiert dabei diese Abfüllaufgabe mühelos und kann die speziellen Mischungen, wie zum Beispiel Honig, Karamell oder Schokoladenpasten hoch präzise abfüllen. Pro Umdrehung der Pumpe wird dabei ein fest definiertes Volumen dosiert. Die Abfüllmenge kann dabei sehr einfach verändert werden – nur durch die Veränderung der Drehzahl des Motors wird die Menge den Anforderungen angepasst.
Die hochviskosen Flüssigkeiten wie Pasten oder Cremes werden sehr schonend dosiert und in ihrer Struktur nicht verändert. Hier können ebenfalls stückige Mischungen, zum Beispiel Fruchtstückchen oder kleine Keksstückchen mühelos gepumpt werden. Je nach Anwendungsfall können die Dosierpumpen direkt auf einer voll automatisierten Abfüllstation montiert oder auch in einem stationären und semi-automatischen System verbaut werden. Es können auch verschiedenste Anwendungen realisiert werden: von der Füllung von Süßwaren mit verschieden Cremes bis hin zu „wirklichen“ Abfüllanwendungen in kleinen Beuteln oder Bechern.
Sowohl Dekorations- und Verzierungsanwendungen, als auch die Abfüllanwendung sind neue Einsatzgebiete für Exzenterschneckenpumpen im Lebensmittelbereich, die es den Anwendern ermöglichen, Prozesse zu automatisieren und komplett neu zu strukturieren. Erst indem die Exzenterschneckentechnologie im Süßwarenbereich bei Dosier- und Abfüllpumpen zum Tragen kommt, erschließt sie sich neue Potenziale jenseits der reinen Transfer- und Förderpumpe.
