Wallau (Deutschland), 26.02.2016 – Ob ganze Hühner in Saudi Arabien, Datteln in Kuwait, Fleisch und Wurst in Deutschland, Fisch in Skandinavien oder Käse in Slowenien: Allen frischen Lebensmitteln gemeinsam ist, dass sie auf kundenspezifischen GEA Thermoformern verpackt werden. Wie Ausbringungsleistung und Effizienz weiter gesteigert werden können, um sich fit für die Zukunft zu machen, zeigt dieser Beitrag.

„Die Anforderungen des Marktes steigen immer weiter. Unser Ziel ist, unseren nationalen und internationalen Kunden langfristig Lösungen zu bieten, mit denen sie sich erfolgreich am Markt behaupten können“, betont der Geschäftsführer der GEA Food Solutions Germany GmbH, Bernd Klinkert, anlässlich des Verpackungstages 2016, der am 20. und 21. Januar Technologien rund um die Tiefziehverpackungsmaschine PowerPak gezeigt hat. Seit mehr als 70 Jahren werden am Standort in Biedenkopf/Wallau erfolgreich Verpackungs- und Fleischverarbeitungsmaschinen produziert. Der Ausstoß beträgt zurzeit jährlich ca. 600 Einzelmaschinen, darunter Verpackungslinien, Etikettier- und Drucksysteme, End-of-line Aggregate wie Linienvereiniger etc. sowie Fleischereimaschinen.

Interessenten aus dem In- und Ausland konnten sich an zwei Tagen über Trends bei Folien, Kennzeichnungs- und Kontrollsystemen sowie die Wechselwirkung von Sauerstoff und Licht auf Produkte in der Verpackung informieren. In einem speziellen Themenblock über GEA Verpackungslösungen wurden zum einen die Vorteile von Schrumpffolienanlagen erläutert und zum anderen demonstriert, wie heiße Produkte im Bereich Fertiggerichte, beispielsweise Suppen oder Pasta verpackt werden können ‒ ohne Einbußen beim Gewicht bei sogar verlängerter Haltbarkeit. Eine dritte gezeigte Anwendung behandelte das Verpacken von Steaks in Skinverpackungen, die immer mehr bei hochwertigen Lebensmitteln zum Einsatz kommen. Wie bereits im Vorfeld bestehende Packkapazitäten erweitert werden können, um den Ausstoß deutlich zu steigern, zeigte der erste Themenblock, der automatisierte Beladesysteme vorstellte.

Automatisches Beladen geslicter Produkte

„Geht es um das Aufschneiden und Verpacken bei hohen Leistungen, stellen unsere Beladesysteme ein leistungsfähiges Bindeglied dar, um die Portionen vollautomatisch vom Slicer in den Thermoformer zu bringen“, verdeutlicht der GEA Produktmanager Slicing & Loading vom Standort in Kempten, Norbert Brunnquell. Im Mittelpunkt seiner Ausführungen standen dabei der universelle ShingleLoader600 und 700, ein vier- bzw. sechsspuriges Beladesystem. Die beiden vollautomatischen Lösungen sind für flexible Aufschneidelinien im mittleren und oberen Kapazitätsbereich wirtschaftlich einsetzbar. Speziell der ShingleLoader700 macht das Betreiben von Hochleistungslinien durch seine hohe Beladekapazität oft erst möglich. In Kombination mit dem GEA GigaSlicer können beispielsweise Käseportionen à 300 g bis zu 2,3 t/h oder bis zu 18 t pro Schicht verarbeitet werden.

Die reproduzierbare Beladegenauigkeit ist der gesamten Produktpalette, dazu gehört auch noch der Flex- und RobotLoader, gemeinsam. Dadurch kann eine breite Vielfalt von Aufschnittportionen über die jeweiligen Systeme in den Thermoformer eingelegt werden. Zusätzlich zum Beladen selbst überbrückt der ShingleLoader durch die integrierten Pufferbänder meist komplett die Beladezeit am Slicer, so dass die Verpackungsmaschine kontinuierlich arbeiten kann. Durchgängig hygienisches Design und schnell abnehmbare Gurte ermöglichen eine hohe Produktsicherheit durch effektive und wirtschaftliche Nassreinigung.

Optionale Funktionen wie der Linienvereiniger, der integrierte Überlapper, Korrekturspur oder Korrekturanzeige machen die Linie flexibel für verschiedene Produkte und Formatsätze der Verpackungsmaschine.

ROI in wenigen Monaten

Norbert Brunnquell macht in seinen Ausführungen beim Return of Invest (ROI) eine einfache Rechnung auf. „Die Automatisierung mit unserem Beladesystem rechnet sich schnell. Der ROI liegt in der Regel bei unter einem Jahr.“ Dazu gibt er folgende Beispielrechnung: Ein Produkt, z.B. Mortadella Kaliber 105 mm, wird manuell in die Verpackungsmaschine eingelegt. Die Standardportion beträgt 150 g à sieben Scheiben, zwei Stangen werden geschnitten. Ein Bediener beschickt den Slicer, zwei Bediener die Verpackungsmaschine. Pro Bediener werden 30 Portionen, das heißt 60 Packungen pro Minute, eingelegt, was effektiv 6,6 Takte pro Minute ergibt. Insgesamt werden pro Stunde ca. 414 kg bzw. 3,3 t pro Schicht verpackt.

Mit dem ShingleLoader können mühelos zehn (und mehr) Takte pro Minute realisiert werden. Ein Bediener kann entfallen. Der Ausstoß steigt von 3,3 t auf 4,8 t pro Schicht, eine Steigerung um ca. 45 Prozent. Werden die Slicerund Verpackungsgeschwindigkeit weiter gesteigert, was technisch problemlos möglich ist, kann die Gesamtleistung um weitere 50 Prozent wachsen. Sie liegt dann bei 900 kg/h und hat sich im Vergleich zum Ausgangspunkt von 414 kg/h in etwa verdoppelt. Je nach Format- und Taktleistung liegt der ROI bei fünf bis acht Monaten basierend auf einer 2-Schicht-Produktion. Und das Besondere ist: Da der ShingleLoader ein autarkes System ist, das über eine eigene Steuerung und ein eigenes Display verfügt, kann er auch mit Fremdgeräten in bestehende Linien kombiniert werden.

Schrumpffolien auf Thermoformer

„Ob Würstchen, Wurstringe, marinierte Lammkeulen, ganze Hühner oder Käse am Stück: Sie können alle in Schrumpffolien verpackt werden“, berichtet Jörg Feisel von GEA in Biedenkopf. „Wir haben vor einigen Jahren ein System entwickelt, das die Vorteile von Schrumpfbeuteln mit Standardweichfolien-Tiefziehmaschinen kombiniert und gleichzeitig die Rationalisierung von Arbeitsabläufen ermöglicht. Das gilt für eine Vielzahl von Anwendungen ‒ unabhängig von der Form des Packgutes.“

Bei ShrinkPak handelt es sich um eine Vakuumverpackung. Das Know-how liegt in den Formatwerkzeugen. Schrumpffolien sind sehr temperaturanfällig. Daher kommen angepasste Heiz- und Siegelsysteme zum Einsatz. Mit einem dreidimensionalen Schrumpf im Heißwasserbad von bis zu 40 Prozent und Hochbarriereeigenschaften gewährleisten die Schrumpffolien eine nahezu perfekte Produktpräsentation, sehr guten Schutz und lange Haltbarkeitszeiten für das jeweilige Packgut. Neben der großen Vielfalt an Verpackungsmöglichkeiten lässt sich zudem durch die hohe Geschwindigkeit des ShrinkPak-Systems die Ausbringungsmenge deutlich steigern. Selbst bedruckte Folien stellen kein Problem dar. Es handelt sich um ein universelles Tiefziehverpackungskonzept. Der Werkzeugwechsel erfolgt schnell und einfach. Der Anwender gewinnt mehr Flexibilität und kann problemlos zwischen Schrumpf- und Weichfolienpackungen wechseln.

Wo die Lösungen zum Einsatz kommen, verdeutlicht Jörg Feisel anhand von zwei Beispielen: Bei einem Projekt in Saudi-Arabien stehen derzeit zehn ShrinkPak-Linien in einer Fabrik, die täglich 450.000 geschlachtete Hühner gleichen Gewichts verpacken. Die Stückware wird konturgenau in bedruckter Folie verpackt, mit einer Öffnungshilfe versehen, geht anschließend in den Schrumpftunnel und in den Verpackungstrockner. Die Unterfolie wird vor dem Tiefziehen mit den variablen Daten bedruckt, während auf der Oberfolie ein Barcode aufgebracht wird.

Auf einer PowerPak-Tiefziehmaschine werden in einer Molkerei pro Monat 170 t Tilsiter und 20 t Emmentaler auf einer Linie vollautomatisch verpackt. Das Besondere ist, dass der Tilsiter in der Verpackung nachreift. Hier kommt es unter anderem auf die Barriereeigenschaften der Schrumpffolie an, die den Reifeprozess beeinflussen. Die Feuchtigkeit des Käses muss in der Verpackung verbleiben, während das Eindringen von Sauerstoff von außen wirksam verhindert werden muss. Der Emmentaler wird dagegen unter modifizierter Atmosphäre in Weichfolie verpackt. Beide Lösungen, Shrink- und MAP-Verpackungen auf einer Maschine, haben sich vom ersten Tag an bewährt.

Grundsätzlich gilt, dass es keinerlei Einschränkungen beim Folienkauf gibt. „Unsere Kunden können auf den Folienlieferanten ihrer Wahl setzen“, so Feisel.

Verpacken von heißen Produkten

„Beim Verpacken von heißen Produkten kommt es weniger auf die Taktrate, sondern vor allem auf die Temperatur und die Feuchtigkeit an“, erläutert Gerd Heuser, Packaging Application Manager bei GEA in Biedenkopf. Um Maultaschen, Suppen oder gegrillte Hühner bei 80 °C zerstörungsfrei mit Vakuum zu verpacken, kommt die Dampfspülung bzw. Kopfraumbedampfung zum Einsatz.

Das System funktioniert wie folgt: Mit Hilfe eines Dampferzeugers wird Trockendampf von bis zu 180 °C bei 10 bar erzeugt. Am untersten Punkt der Zuleitung zur Siegelstation ist eine Dampffalle angebracht, um das Kondensat, das sich während des Prozesses in der Leitung ansammelt, abzuführen. In der Siegelkammer kommt somit nur trockener Dampf an. Dazu kommt eine spezielle Edelstahldüse, die über einen Schlauch Dampf zuführt, zum Einsatz. Das System spült den Kopfraum. Der Restdampf wird über zwei Schläuche abgeführt. Ein separates Regelventil beheizt die Düse, damit kein Kondensat ausgebildet wird.

„Die Lösung ist einfach und sofort in einer Standard-Siegelstation in einem Thermoformer einsatzbereit“, so Heuser. Eine Kontamination von Teilen in der Siegelstation ist ausgeschlossen. Die Vorteile sind: kein Gewichtsverlust des Packguts sowie positive Auswirkungen auf die Haltbarkeit. Das GEA System gilt als energiesparend und kann für Vakuumverpackungen sowohl mit Weichfolie als auch mit Hartfolie zum Einsatz kommen. Im zweiten Fall sollte die Packung allerdings gut gefüllt sein.

Der neueste Trend: Skin-Vakuumverpackungen

„Skinverpackungen sind zurzeit europaweit im Kommen“, macht Jörg Feisel in seinem zweiten Vortrag klar. Lachs in Skandinavien, Fleisch in England, Premiumlebensmittel in Deutschland: die Produkte werden nach dem Evakuieren auf einer formstabilen Unterfolie oder einem Tray mit einer Skinfolie vollflächig versiegelt. Zum Einsatz kommen PowerPak-Maschinen, die für viele Einsatzzwecke verwendet werden können. Die Packungskontur im Formwerkzeug ist für Skinverpackungen ausgelegt. Die Oberfolie wird ins speziell ausgeprägte Siegelwerkzeug gezogen, direkt erwärmt und nach dem Evakuierungsprozess nach unten bewegt. Das Packgut wird luftdicht verpackt. Es kann weder aussaften noch verrutschen. „Auch hier sind wir an keinen Folienhersteller gebunden, der Kunde kann frei entscheiden“, bestätigt Feisel.

Jedes Etikett eine Punktlandung

Der GEA TiroLabel Etikettierer bietet je nach Verpackung, Maschine oder speziellen Kundenwünschen die maßgeschneiderte Lösung. Es handelt sich um einen Querbahnetikettierer, der es ermöglicht, die Etikettenrollen während des laufenden Betriebs bedienerfreundlich zu wechseln. Sein Vorteil ist, dass Etikettenspender und Absetzeinheit in zwei separate Module getrennt sind. Servomotortechnik verringert ein Einreißen des Etikettenbandes. Die Abwickeleinheit kann Etikettenrollen mit einem Durchmesser von bis zu 500 mm aufnehmen. Die Kapazität der Linie steigt. Damit erhöht sich die Effizienz, die Kosten sinken.

Die Etikettierlösung mit einem besonders sparsamen Medienverbrauch wird auf dem PowerPak Thermoformer montiert und kann von der Einsteiger- bis zur Hochleistungsmaschine aufgebaut werden. Dazu kommen die federnden Anpressstifte. So lassen sich auch ungewöhnliche Etiketten selbst auf unebenen Flächen schnell, sicher und präzise positionieren – bei höchstmöglicher Taktleistung.

Technikum vor Ort

„Unser Technologiezentrum vor Ort in Wallau lässt keine Wünsche offen“, betont abschließend der Product Manager Thermoforming und Moderator des Verpackungstages, Volker Sassmannshausen. „Hier bieten wir unseren Kunden die Möglichkeit, praxisnah Verpackungstests aller Art durchzuführen, damit sie in ihren Prozessabläufen auf der sicheren Seite sind.“ Verpackungslinien von GEA sind einfach zu bedienen, einzurichten und zu reinigen. Ändern sich Anforderungen, ist sichergestellt, dass die Anlagen nahtlos in vorhandene Produktionslinien integriert werden können. Abschließend führt Sassmannshausen aus: „Wir setzen grundsätzlich auf anwendungsbezogene Lösungen, um unseren Kunden größtmögliche Flexibilität beim sicheren Verpacken zu gewährleisten.“

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