Der Bäcker hat gerufen

Exklusiv in KEM Autor: Andreas Kraus, Produktmanager Automation, Gefran Deutschland GmbH, Seligenstadt

„Die für die Lebensmittelsicherheit kritischen Bereiche im Herstellungsprozess […] sind so zu überwachen, dass gesundheitliche Gefahren, die dem Verbraucher durch das Produkt drohen, weitgehend ausgeschlossen werden“, so heißt es in der Leitlinie „Hygiene im Backbetrieb“ des Verbands Deutscher Großbäckereien e. V. Und auch für WP Kemper, Spezialist in Sachen Maschinen und Anlagen zur Teigherstellung und -weiterverarbeitung, hat eine einwandfreie, lebensmittelgerechte, hygienische Produktion oberste Priorität. Das Unternehmen mit 140 Mitarbeitern und 30 Mio. € Jahresumsatz bietet unter anderem Brötchenanlagen der Linie Evolution, mit der sich unterschiedlichste Brötchen bis hin zu Berlinern herstellen lassen. 50 dieser Anlagen wurden in den letzten vier Jahren im In- und Ausland installiert. Da die Evolution als Modulbaukasten aufgebaut ist, erhält jeder Kunde das passende Equipment für eine Ausbringung von 9000 bis 24 000 Stück pro Stunde.

Bevor die jeweiligen Teiglinge zum Abschluss des Herstellungsprozesses in den Backofen kommen, ruhen sie in den so genannten Trögeln. Um Keime zuverlässig abzutöten, durchlaufen die Trögel in regelmäßigen Abständen eine Infrarot- (IR-) Station. In der Industrie kommen zunehmend Heiztechniken mit IR-Lampen zur Anwendung, da sie im Vergleich zu den herkömmlichen Heizeinrichtungen konkrete Vorteile bieten, etwa eine verbesserte Prozesssteuerung sowie ein geringerer Verlust elektrischer Energie.

Grund genug für Heinz Horsthemke, Abteilungsleiter bei WP Kemper, bei der Evolution auch auf Infrarot-Licht zu setzen: „Die Dauer der Bestrahlung und die von den Trögeln absorbierte Hitze im Reinigungsprozess entscheidet maßgeblich über die Produktionseffizienz. UV-Licht bleibt an der Oberfläche und ist daher nicht so effektiv.“ Die optional erhältliche IR-Technologie bei der Evolution ist gleichzeitig Bestandteil des Cleantec-Konzepts von WP Kemper.

Der IR-Strahler erhitzt die Trögel auf 120 bis 130 °C, wodurch Bakterien absterben und komplette Keimfreiheit erreichbar ist. Dieser Vorgang dauert zirka 10 bis 12 s pro Trögel und erfolgt etwa alle zwei Tage. Weitaus häufiger, nämlich nach jedem Produktionszyklus, kommt das Gerät jedoch zur Trocknung bei 70 °C zum Einsatz. Hierbei fahren die Trögel schräggestellt in einer Kette regelmäßig durch eine Reinigungsstation mit Bürste und abschließend durch den Trockner. Für die entsprechende Temperatur-Regelung beim Trocknen und Sterilisieren setzt WP Kemper auf den neuen hochentwickelten Leistungsregler GFX4-IR von Gefran, der über spezielle Hardware- und Software-Funktionen für IR-Heizelemente jeder Wellenlänge verfügt. Die Wärmeenergie kommt dank anspruchsvoller Steuerungstechnik genau an die gewünschte Stelle am Produkt bzw. im Prozess.

Der GFX4-IR, der auch die Nulldurchgangsschaltung erlaubt, ermöglicht das Steuern einzelner Halbwellen und somit der Strahlungsintensität, so dass Strahlerflackern weitestgehend eliminiert wird. Hintergrund: IR-Lampen zeigen insbesondere im kurzwelligen Bereich eine sehr kurze Reaktionszeit sowie ein nicht-lineares Verhalten während der Erwärmung bis zur Betriebstemperatur. Bei fehlerhaft gesteuerten Heizelementen besteht die Gefahr instabiler Strahlung. Dieses so genannte Flackern führt einerseits dazu, dass das bestrahlte Werkstück einer ungleichförmigen Temperatur unterliegt und verkürzt andererseits die Standzeit des Heizelements. Wird der GFX4-IR mit Nulldurchgangsschaltung betrieben, erzeugt er keine elektromagnetischen Störungen. Auf kostspielige Filter in den Schaltanlagen kann man verzichten. Die Funktionen Softstart, Kontrolle des Spitzen- und Effektivstroms, Phasenanschnitt- steuerung, sowie die adaptive Spannungs-, Strom- und Leistungsregelung decken verschiedene Anforderungen bei den gesteuerten Prozessen ab. Entscheidende Vorteile im Hinblick auf Platzbedarf und Verdrahtungsaufwand: Das Regelsystem vereint in einer All-in-One-Lösung: vier Regelkreise, Leistungssteller, Strom- und Spannungserfassung sowie integrierte Sicherungen. Optionale Feldbusse gestatten es, ihn an Automa- tisierungsgeräte anzubinden, die für Profibus DP, Devicenet, CANopen, Modbus TCP, Ethernet IP oder Ethercat ausgestattet sind. So lassen sich in den verschiedensten Applikationen leicht dezentrale Regelungen aufbauen und die Gesamtanlage in überschaubare Einheiten segmentieren. Jede Einheit arbeitet unabhängig vom Zustand der übergeordneten Steuerung. Dies entlastet die CPU, und es stehen zusätzliche Ressourcen für andere Steuerungsfunktionen zur Verfügung. Gleichzeitig sorgt die Spezialisierung für wesentlich bessere Regelgenauigkeiten.

Ein Experte von Gefran kümmert sich zusammen mit dem Kunden schließlich um die Implementierung des GFX4-IR. Der Anbieter liefert zugleich Funktionsbausteine zur Einbindung in die bestehende Programmsoftware. Dies vereinfacht die Implementierung in die Steuerung. Die Voreinstellung der Einstellparameter erfolgt einmalig über den PC, danach werden alle Parameter in der Steuerung abgespeichert. Das Set-up-Tool GF-Express erleichtert die Erstparametrierung. Darüber hinaus ermöglicht es, Prozess-Parameter aufzuzeichnen und zu archivieren.

Mit GFX4-IR ist WP Kemper nach Überzeugung von Heinz Horsthemke bestens für kommende Herausforderungen gerüstet: „Um die Evolution in den Produktionsprozess unserer Kunden einzubinden, setzen wir künftig auf Profinet. Der IR-Regler bringt alle Voraussetzungen dafür mit. Außerdem konnten wir die bisher notwendigen drei unterschiedlichen Regler auf ein Element reduzieren. Der Regler sorgt selbstständig für eine genaue, berührungslose und sichere Temperaturüberwachung. So ist eine Temperaturüberlappung von Trögel zu Trögel nun ausgeschlossen.“

Zusammenfassend ergeben sich für WP Kemper folgende Vorteile:

Gefran, Tel.: 06182 809-0, E-Mail: vertrieb@gefran.de

Neben Wartung und fachgerechter Bedienung von Bäckereimaschinen trägt auch regelmäßige Hygiene zu langer Lebensdauer bei. Reinigung bedeutet jedoch Zeit, in der die Produktion ruht. Sie muss also nicht nur gründlich und regelmäßig, sondern vor allen Dingen zeitoptimiert erfolgen. WP Kemper verfolgt hier mit dem Cleantec-Konzept einen ganzheitlichen Ansatz, angefangen beim Einsatz optimaler Materialien in den Anlagen bis hin zur Infrarot-Sterilisation. Über qualifizierte Partner umfasst das Angebot sogar die Planung von Gebäude- und Infrastruktur bis hin zur Wahl von Reinigungsmitteln und Logistik.