Geschmacks-Förderer

Fluidtechnik

Pumpen – Die Herstellung von Schokolade erfordert eine zuverlässige Kontrolle aller Prozesse. Mit entscheidend für die gewünschte Konsistenz und den Geschmack des Endproduktes ist der Einsatz einer Exzenterschneckenpumpe für den Transport der flüssigen Vorprodukte.

22. September 2012

Die Kleinstadt Waldenbuch im württembergischen Landkreis Böblingen ist Stammsitz des Schokoladeherstellers Ritter Sport. Das 100 Jahre alte Unternehmen produziert seine Schokoquadrate ausschließlich am Heimatort, denn »nur so können wir die hohe Qualität unserer Quadrate gewährleisten«, bekennt Alfred T. Ritter, der Vorsitzende der Geschäftsführung und Enkel des Firmengründers. Damit die Qualität auch bei Neuprodukten garantiert ist, achtet Johannes Schraid, Leiter Artikelanlagentechnik, stets auf optimale Prozesse. Der Lebensmitteltechnologe arbeitet seit 20 Jahren bei Ritter Sport im Engineering und ist vor allem dann gefragt, wenn neue Produkte und Sorten hergestellt werden sollen und deshalb neue Produktionsanlagen ausgelegt, geplant und umgesetzt werden müssen.

So war es auch, als die Schokoladenspezialisten für ein neues Produkt eine locker aufgeschlagene, mit Gas belüftete Füllmasse herstellen mussten. Dazu dient eine Belüftungsmaschine, die eine definierte Menge der Füllmasse mit einem vorgegebenen Gasanteil versetzen muss. Als Problem erwiesen sich dabei die üblicherweise zum Zuführen der Füllmasse eingesetzten Verdrängerpumpen, weil deren Durchsatz nicht 100-prozentig beherrschbar war, erzählt Schraid: »Unsere herkömmlichen Pumpen reagieren bei der Fördermenge empfindlich auf wechselnden Gegendruck, der sich in unserem Rohrleitungssystem nicht gänzlich vermeiden lässt. Also benötigten wir ein druckunabhängiges Pumpensystem.«

In Abstimmung mit dem Maschinenlieferanten beschlossen die Anlagenplaner von Ritter deshalb, eine Exzenterschneckenpumpe einzusetzen, deren spaltfreies Prinzip druckunabhängig einen konstanten Volumenstrom garantiert. Nach gründlicher Marktrecherche fiel die Wahl auf das Modell MX30S des Pumpenspezialisten Knoll Maschinenbau aus dem oberschwäbischen Bad Saulgau. Die Pumpe überzeugte die Konstrukteure bei Ritter Sport vor allem, weil sie einen hohen, konstanten Druck und Durchsatz bei vergleichsweise kleinem Baumaß erzeugen kann. Dazu kommen der hygienische Aufbau aus Edelstahl und die Möglichkeit, die Pumpe zu beheizen.

Gleichmäßige Wandstärke

Besonderes Merkmal dieser Pumpe ist ihre Ausführung in der sogenannten EvenWall-Technologie, bei der der Statormantel der Kontur des Rotors angepasst und mit einer Elastomerschicht von gleichmäßiger Wandstärke versehen ist. Im Vergleich zur konventionellen Bauweise mit einer zylindrischen Außengeometrie der Statormäntel und dementsprechend unterschiedlichen Wandstärken des Elastomers erreicht die Exzenterschneckenpumpe MX so eine deutlich höhere Druckstabilität, weniger Rückströmung, längere Standzeiten, einen höheren Wirkungsgrad, weniger Scherung des Produkts und ein besseres Ansaugverhalten. Zudem erträgt die Pumpe große Temperaturschwankungen, wie beispielsweise durch die CIP-Reinigung. Zusätzlich stellt die MX-Pumpe mit einer geschlossenen Kammer einen Druck von mindestens 10 bar zur Verfügung, während herkömmliche Exzenterschneckenpumpen bei vier bis sechs bar limitiert sind.

Nach dem erfolgreichen Einsatz in der Belüftungsmaschine fanden die Schokoladenhersteller schnell eine weitere Anwendung für die MX-Pumpe, und zwar innerhalb des Temperierkreislaufs, in dem die verflüssigte Schokoladenmasse vor dem Abfüllen in die endgültige Form in einem Pufferbehälter gehalten wird. Die warme, flüssige Schokolade wird dazu durch eine spezielle Temperiermaschine gepumpt, die wassergekühlte Elemente enthält und wie ein Wärmetauscher funktioniert. Beim gesteuerten Abkühlen der Schokoladenmasse bilden sich aus der enthaltenen Kakaobutter Fettkristalle, deren Größe und Struktur entscheidend ist für die spätere Konsistenz und Haltbarkeit der in den Formen durchgekühlten Schokolade. Um diesen Vorkristallisationsprozess sicher zu beherrschen, müssen in der Temperiermaschine konstante Bedingungen herrschen, erklärt Johannes Schraid: »Wir fahren die Schokoladenmasse mit einer Temperatur, die je nach Anlagenbereich nur zwischen einem zehntel oder einem halben Grad schwankt. Das ist nur bei einer konstant geförderten Masse möglich.«

Stabiler Durchsatz

Um solche Durchsatzschwankungen zu vermeiden, ersetzte Schraid auch hier die ursprünglich eingesetzten Verdrängerpumpen durch eine Knoll-Exzenterschneckenpumpe MX30S, die die flüssige Schokoladenmasse durch die Temperiermaschine bis in den Dosierer befördert, der dann die Formen befüllt. Der gesamte Temperierprozess wird bei Ritter Sport mit aufwendigen analytischen Methoden begleitet, um sicherzustellen, dass jede Tafel Schokolade den gewohnten Geschmack und den typischen glatten Bruch aufweist. Für Johannes Schraid hat der Einbau der Knoll-Pumpen deshalb nur Vorteile: »Damit konnten wir die Voraussetzungen für einen sehr stabilen Kristallisationsprozess verbessern.«

Besonders nützlich ist in dieser Anwendung auch, dass sich die Exzenterschneckenpumpe beheizen lässt. Dies gewährleistet optimale Förderbedingungen, weil die Schokoladenmasse so auch bei einem Stillstand nicht in der Pumpe aushärtet und den Wiederanlauf verhindert. Die MX-Pumpe besitzt deshalb einen doppelwandig ausgeführten Mantel, der sich mittels Wasser temperieren lässt. Für den Einsatz in der Schokoladenherstellung ist der Mantel nicht nur mit O-Ringen abgedichtet, sondern rundum verschweißt, damit auf keinen Fall Wasser ins Produkt gelangen kann. Der geringe Totraum der Pumpe vereinfacht außerdem den Produktwechsel.

Die Exzenterschneckenpumpe MX erfüllt alle Hygieneanforderungen der Lebensmittelindustrie gemäß der Standards EHEDG, QHD, GPM und 3-A. So sind alle produktberührenden Teile aus Edelstahl oder aus hochwertigen Elastomeren, die ausnahmslos für den Hygienebereich zertifiziert sind. Zudem lässt sich die Pumpe jederzeit rückstandsfrei und ohne Demontage an ihrem Einsatzort reinigen.bt z

Auf einen Blick

- Die Knoll Maschinenbau GmbH in Bad Saulgau ist ein führender Anbieter von Förder- und Filteranlagen für Späne und Kühlschmierstoffe in der Metallbearbeitung.

- Vor allem in der Chemie- und Lebensmittelindustrie sind zudem Verdrängerpumpen des Unternehmens im Einsatz.

Erschienen in Ausgabe: 07/2012