Vibrationsförderer ist die Würze des Erfolgs
Seit 1947 verarbeitet und liefert die Van de Vries Spice Corp., East Brunswick, N.J., hochwertige Lebensmittelzutaten für die Lebensmittelherstellung, die Bäckereibelieferung und den Lebensmittelvertrieb. Das Unternehmen bietet kundenspezifische Verpackungs- und Private-Labeling-Dienstleistungen an und stellt Gewürz- und Gewürzformulierungen her. Soße, Suppe und Trockensaucenmischungen; kundenspezifische Kaffee- und Teearomen; und viele weitere Produkte. Bei der Herstellung eines individuellen Kaffee- oder Teearomas mahlt und siebt das Unternehmen das angegebene Gewürz auf den gewünschten Partikelgrößenbereich und verpackt es dann für den Versand an den Kunden oder schickt es zur weiteren Verarbeitung an eine Mischstation. In der Vergangenheit produzierte die Mühle, mit der das Unternehmen die Gewürze reduzierte, zu viele Overs und Unders, was die nutzbaren Erträge minimierte und die Produktionskosten hoch hielt. Um den Mahl- und Siebbetrieb zu verbessern, arbeitete das Unternehmen mit einem Ausrüstungslieferanten zusammen, um eine neue Mühle und andere Geräte auszuwählen, darunter einen Vibrationsförderer für die Zuführung der verschiedenen Gewürze zur Mühle.
Probleme bei der Herstellung von Aromen
Für die Herstellung der Kaffee- und Teearomen verwendet das Unternehmen eine Vielzahl von Gewürzen, die eine große Bandbreite an Ausgangsgrößen und Materialeigenschaften aufweisen. Die Gewürze reichen von kleinen, rieselfähigen Pfefferkörnern und Nelken über große, schwer fließende Cassia-Sticks bis hin zu Ingwer, deren Wurzeln bei der Verarbeitung dazu neigen, sich zu verklumpen.
Um ein Kaffee- oder Teearoma herzustellen, lud das Unternehmen in der Vergangenheit das benötigte Gewürz in einen großen Aufgabetrichter, der über einer Hammermühle installiert war. Das Gewürz entleerte sich kontinuierlich aus dem Trichter und wurde zur Zerkleinerung in die Hammermühle eingespeist. Das Gewürz wurde dann aus der Hammermühle ausgetragen und zu einer Siebmaschine befördert, die die Über- und Unterseiten entfernte, so dass nur das verwendbare Material übrig blieb. Das Onsize-Gewürz wurde durch Magnete und einen Metalldetektor geleitet und dann entweder zum Verpackungsbetrieb oder zur Mischstation befördert, wo es mit anderen Gewürzen gemischt oder vor dem Verpacken direkt auf den Kaffee oder Tee aufgetragen wurde.
Im Laufe der Jahre, als die Nachfrage nach Kaffee- und Teearomen stieg, bekam das Unternehmen Probleme mit dem Mahl- und Siebbetrieb. „Die Hammermühle, die wir verwendeten, produzierte eine breite Palette von Mahlgraden mit einem hohen Anteil an Feinanteilen“, sagt John Blackman, Van de Vries Spice Director of Strategic Planning. „Bei der Herstellung von Aromen für die Teeindustrie wünschen wir uns ein gröberes Material, da ein feines Material dazu neigt, durch einen Teebeutel in den Tee zu gelangen. Die Hammermühle brachte eine nutzbare Ausbeute von nur etwa dreißig Prozent, was bedeutete, dass wir viel Rohmaterial mahlen mussten, um das zu bekommen, was wir brauchten.
„Dadurch hatten wir eine Menge Über- und Untergrößenmaterial, das wir lagern und später wiederaufbereiten, wiederverwenden oder entsorgen mussten. Außerdem produzierte die Hammermühle nicht konsistent eine einheitliche Partikelgröße für alle Gewürze, da sie nicht für Materialien mit so unterschiedlichen Formen und Texturen ausgelegt war.“ Das Fräsen von zusätzlichem Material erforderte zusätzliche Zeit und Lagermaterial, was die Effizienz des Fräsvorgangs niedrig und die Produktionskosten hoch hielt. Das Unternehmen erkannte, dass es die Hammermühle durch eine Mühle ersetzen musste, die gleichmäßigere Partikelgrößen, engere Verteilungsbereiche für alle Gewürze und höhere nutzbare Erträge erzeugen konnte.
Bedarf an neuem Frässystem
Ende 2007 wandte sich das Unternehmen an den in Chicago ansässigen Anbieter von Zerkleinerungsanlagen, Modern Process Equipment (MPE), um die Hammermühle zu ersetzen und die im Mahl- und Siebbetrieb verwendeten Zusatzgeräte aufzurüsten. Das Unternehmen schickte eine Probe der verschiedenen Gewürze an die Anlage des Lieferanten, wo Mahlversuche durchgeführt wurden. Die Ergebnisse veranlassten den Lieferanten, seinen Walzenstuhl IMD 888F Gran-U-Lizer zu empfehlen. Der Walzenstuhl besteht aus drei Sätzen vertikal gestapelter gegenüberliegender Walzen, die so konzipiert sind, dass ein Material schrittweise reduziert wird, während es sich durch die Schwerkraft vom oberen Einlass der Mühle durch die Walzen zum unteren Auslass bewegt.
Um sicherzustellen, dass die Mühle ordnungsgemäß funktioniert, spezifiziert der Lieferant in der Regel eine Standard-Zellenradschleuse, die das Material mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit der Mühle zuführt, um eine Materialentmischung oder Verstopfung am Einlauf zu verhindern. Da die Gewürze des Unternehmens jedoch so unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, erkannte der Lieferant, dass drei verschiedene Zellenradschleusen erforderlich sein würden, um eine korrekte Zuführung aller Gewürze zu gewährleisten. Das war keine zufriedenstellende Lösung. Der Lieferant musste einen Feeder finden, der alle Gewürze verarbeiten würde, damit das Unternehmen den Mahlvorgang zwischen den Produktläufen nicht abschalten musste, um die Feeder zu wechseln.
„Wir arbeiteten mit dem Lieferanten in seinem Testzentrum zusammen und untersuchten alle Dosierer, die er einsetzte, und wie er mit unseren Materialien umging“, sagt Blackman. „Die Tests haben uns gezeigt, dass ein Vibrationsförderer von Eriez am vielseitigsten ist. Er führte alle unsere Gewürze problemlos mit einer gleichmäßigen und gleichmäßigen Vorschubgeschwindigkeit innerhalb unseres erforderlichen Genauigkeitsbereichs in die Mühle ein. Wir haben auch festgestellt, dass der Feeder am einfachsten zu installieren, zu bedienen und zu reinigen ist.“
Eriez, Erie, Pennsylvania, liefert Dosierer, Siebmaschinen, Magnetabscheider, Metalldetektoren und andere Schüttguthandhabungsgeräte für die Lebensmittel-, Kunststoff-, Bergbau-, Zuschlagstoff- und viele andere Industrien.
Der Vibrationsförderer
Die elektromagnetische Hochfrequenz-Vibrationsförderanlage Modell 48A mit niedriger Amplitude besteht aus einer Zuführwanne aus Edelstahl Typ 304 und einem vollständig geschlossenen, patentierten elektromagnetischen Wechselstromantrieb. Die Einzugsschale, die 24 Zoll lang, 16 Zoll breit und 4 Zoll tief ist, verfügt über eine angeschraubte Abdeckung mit einer staubdichten, flexiblen Manschette, die mit dem Staubsammelsystem des Unternehmens verbunden ist, um den während des Betriebs entstehenden Staub zu entfernen. Der 60-Hertz-Antrieb arbeitet mit einer Frequenz von 3.600 Zyklen pro Minute und erzeugt eine Vibrationsamplitude von 0 bis 0,060 Zoll, so dass Materialien mit Geschwindigkeiten von 0 bis 30 fpm zugeführt werden können. Die Schwingungsamplitude, die sowohl aus vertikalen als auch aus horizontalen Komponenten besteht, kann manuell durch Justieren eines Potentiometers (oder POT) oder automatisch mit einer programmierbaren SPS gesteuert werden.
Der Dosierer kann bei Temperaturen von bis zu 54 °C (130 °F) betrieben werden und nahezu jedes Material mit Partikelgrößen von 150 Mesh bis hin zu großen Brocken zuführen – mit Ausnahme einiger sehr feiner, leichter Materialien, die zur Fluidisierung neigen, wie z. B. Mehl, oder blattartige Materialien, die dazu neigen, Vibrationen zu absorbieren und sich nicht sehr gut zu bewegen. wie zum Beispiel zerkleinerter Salat. (Für solch schwierige Materialien bietet der Anbieter eine 30-Hertz-Vibrationsförderanlage an.) Die Kapazität des Dosierers kann auf zwei Arten gesteuert werden: durch Einstellen der Amplitude des Dosierers und durch Regulieren der Materialtiefe auf der Wanne mit einem einstellbaren Trichterschieber. Das Unternehmen synchronisierte die Einstellungen der Zuführung und des Absperrschiebers des Zuführers, um die Gewürze mit einer Geschwindigkeit von 800 bis 2.500 lb/h zu füttern, wobei die maximale Leistung von den Betriebsgeschwindigkeiten der nachgeschalteten Ausrüstung abhing.
Der Feeder hilft, den Produktionsprozess für Aromen zu verbessern
Im September 2008 installierte das Unternehmen den Walzenstuhl, den Beschicker und andere Geräte und nahm den Mahl- und Siebbetrieb in Betrieb. „Seitdem haben wir unsere Produktionsraten fast verdoppelt und erzielen Nutzerträge von fast achtzig Prozent“, sagt Blackman. „Der Dosierer leistet hervorragende Arbeit bei der Zuführung schwieriger Materialien wie Ingwer und sorgt dafür, dass sich das Material gleichmäßig bewegt. Auch die Bedienung des Dosierers ist einfach: Beim Wechsel von Gewürzen greift der Produktionsleiter oder QC-Manager einfach auf die zentrale SPS zu und ruft das passende Gewürzrezept auf, und die SPS ändert alle Geräteeinstellungen entsprechend. Darüber hinaus kann der Feeder während des Betriebs manuell eingestellt werden, um die richtige Vorschubgeschwindigkeit zum Walzenstuhl aufrechtzuerhalten.“
Um Kreuzkontaminationen zu vermeiden, mahlt und siebt das Unternehmen nur ein Gewürz pro Kampagne. „Wir reinigen die Anlage am Ende jedes Produktionslaufs mit einer Reinigungslösung und Dampf, und der Feeder ist extrem leicht zu desinfizieren, da alle seine materialberührenden Teile leicht zugänglich sind“, sagt Blackman. „Der Feeder erfordert außerdem sehr wenig Wartung, da es keine rotierenden Teile oder Lager gibt, die geschmiert werden müssen, und sein Federsystem kann jahrelang arbeiten, bevor es gewartet werden muss. Bisher hat es uns einen störungsfreien Betrieb ermöglicht.“
Blackman fasst zusammen: „In Bezug auf Entwicklung und Verarbeitung sind wir mit dem Service, den wir sowohl von den Walzenstuhl- als auch von den Feeder-Lieferanten erhalten haben, zufrieden. Sie arbeiteten Hand in Hand mit uns zusammen, um die Ausrüstung einzurichten, sie in die Produktion zu bringen und sicherzustellen, dass sie effizient funktioniert, und ihre Ingenieure standen uns zur Verfügung, wann immer wir Fragen hatten oder Unterstützung benötigten.“
