Das Abfüllen von Jogurt, Eiscreme, Senf, Spinat oder anderen zähflüssigen Lebensmitteln ist eine komplizierte Aufgabe. Um die korrekte Mindesteinwaage zu erreichen, füllen Abfüllautomaten immer ein paar Gramm zu viel in den Verpackungsbehälter ein. Soll ein Jogurtbecher beispielsweise 125 g enthalten, werden oft 128 g eingefüllt, um die Mindesteinwaage sicher zu gewährleisten. Dabei erfordert das Einstellen der Zylinder und Ventile über Drosseln und Anschläge an den Abfüllautomaten viel Fingerspitzengefühl. Ganz zu schweigen von der ordnungsgemäßen Einstellung der Einfüllgeschwindigkeit beim Befüllen eines Bechers. Dünnflüssiger Trinkjogurt fließt schließlich schneller als zähflüssiges Eis. Berücksichtigt man dieses unterschiedliche Fließverhalten nicht exakt, kommt es leicht zum Spritzen oder Kleckern und damit zu mangelhafter Qualität.
Das Fließverhalten hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu zählen u. a. das Mischungsverhältnis der Zutaten, die Umgebungstemperatur und die Füllgeschwindigkeit. Jeder Füllkopf muss auf diese Randbedingungen optimal eingestellt sein.
Um den Füllvorgang schnell durchführen zu können, darf das Füllgut nicht schäumen oder spritzen. Dies erreicht man beispielsweise durch ein Nachführen der Fülllanze zum Füllstand beim Befüllen. Idealerweise gibt es dafür ein Geschwindigkeitsprofil. Justierarbeiten für alle diese Parameter nehmen also viel Zeit in Anspruch und potenzieren sich mit der Anzahl der Füllköpfe einer Maschine. Immer mehr Lebensmittelhersteller wünschen sich daher automatisierte Lösungen zum Abfüllen zähflüssiger Lebensmittel.
Durch den Einsatz von Servopneumatik in Kombination mit dem Festo-Positioniercontroller SPC 200 sind diese Zeiten vorbei. Die Lösung zur Automatisierung von Abfüllanlagen verkürzt Rüstzeiten und ermöglicht die freie Programmierung des Füllvolumens in Abhängigkeit von der Größe des Dosierzylinders. Grundlage des Systems ist ein servopneumatischer Regelkreis. Die Servopneumatik als Alternative zu den bekannten pneumatischen oder elektrischen Antrieben ist die geschwindigkeits- und lagegeregelte Bewegung eines pneumatischen Zylinders. Sie ermöglicht genaues und dynamisches Positionieren. Derartige servopneumatische Systeme bestehen aus folgenden Komponenten: Pneumatikzylinder mit integriertem Wegmesssystem, Proportionalventil anstelle des Schaltventils und natürlich dem Positioniercontroller SPC 200.
Gerade beim Abfüllen von Jogurt, Eiscreme oder anderen zähflüssigen Lebensmitteln spielt die Servopneumatik ihre Stärken aus. Die Lebensmittel werden in einem Arbeitsgang dosiert und abgefüllt. Die Servopneumatik zeigt sich dabei flexibel: Mit ihr lassen sich die Volumina variabel programmieren, die Einfüllgeschwindigkeit ans Füllgut anpassen und die Fülllanze kontrolliert zum Füllstand bewegen – alles ist über Feldbus steuerbar.
