Automatisierung im Autoklavenraum

Was ist Automatisierung im Autoklavenraum?

Der Bedarf an haltbarer Tiernahrung wird zunehmend größer und so entstehen immer neue Fabriken, die diesen Bedarf decken. Mit dem Wachsen der Anbieter stehen diese jedoch auch einem immer größer werdenden Personalmangel gegenüber und damit steigt die Nachfrage nach Lösungen für die Teil- und Vollautomatisierung im Autoklavenraum.

Generell stellt sich bei der Errichtung oder dem Betrieb von Anlagen zur Verarbeitung von Lebensmitteln, Tiernahrung und Pharmazeutika die Frage, wie diese so eingesetzt werden können, dass die Verarbeitung möglichst effizient verläuft.

Teil- oder Vollautomatisierung?

Bei der Umsetzung dieser Überlegungen dürfen natürlich Qualität, Geschmack, Haltbarkeit und Sicherheit nicht beeinträchtigt werden und ebenso müssen verschiedene Verpackungen, wie z.B. Gläser, Dosen, Flaschen, Menüschalen oder Standbeutel, einsetzbar sein.

Unterschiedliche Verpackungsarten sind dabei ein wesentlicher Faktor bei der Überlegung zur automatischen Be- und Entladung, da jeder Behälter aufgrund seiner Größe und Beschaffenheit individuelle Anforderungen hat.

Die Befüllung der Körbe wird heute oft schon teil- oder auch vollautomatisiert umgesetzt. Die Beschickung der Autoklaven ist in vielen Unternehmen jedoch noch immer Handarbeit und wird so durchaus zum Nadelöhr in der Prozesskette. Doch hier entwickelt sich seit einigen Jahren ein Trend, der auch die vollautomatisierte Beladung immer mehr in den Fokus rückt.

Was sind „Handling“ und „Loading“?

Die Hersteller von Automatisierungslösungen für den Autoklavenraum sprechen in der Fachsprache beim Umgang mit verpackten Produkten zum einen vom „Handling“ und zum anderen vom „Loading“. „Handling“ bezeichnet dabei die Handhabung, Verarbeitung oder Beförderung der Dosen, Gläser und Pouches in die Beschickungskörbe. Die Beförderung der Beschickungskörbe in den jeweiligen Autoklav wird „Loading“ genannt.

Sowohl beim Handling als auch beim Loading gibt es evolutionäre Ansätze von der manuellen Bedienung über die Teil-Automatisierung bis hin zur Vollautomatisierung.

Das „Handling“ der Produkte

Starre Verpackungen

Verpackungen wie beispielsweise Dosen und Gläser werden mittels einer Vorrichtung in die Körbe platziert und nach der Autoklavierung aus diesen Körben herausgehoben. Dazu werden die Dosen oder Gläser nach dem Verschließen von der Vorrichtung erfasst und im Korb nach einem vorgegebenen Schema abgestellt. Ist die erste Lage gefüllt, wird eine Zwischenlage eingesetzt und eine weitere Schicht Gläser oder Dosen wird eingefüllt, bis der Korb voll ist. Dieser Teilprozess ist bei vielen Herstellern von Tiernahrung bereits teil- oder vollautomatisiert zu finden.

Beim Herausnehmen der verpackten Waren nach dem Autoklavierungsprozess verläuft der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge und die Produkte werden Schicht für Schicht aus den Körben genommen. Im Anschluss werden sie für die Weiterverarbeitung bereitgestellt, so dass nachgeschaltete Etikettier- oder Verpackungsaufgaben ausgeführt werden können.

Halbstarre und flexible Verpackungen

Verpackungen wie z.B. Standbodenbeutel und thermogeformte Schalen stellen die automatische Befüllung vor andere Herausforderungen, da diese in der Regel das Gewicht der darüber gestapelten Schichten nicht tragen können. Gelöst wird dies durch die Verwendung von selbsttragenden Zwischenböden.

Doch auch dieser Vorgang ist heute bei vielen Herstellern teil- oder auch vollautomatisiert und wird durch Portalkrane oder mit mehrachsigen Roboterarmen umgesetzt.

Das „Loading“ der Autoklaven

Vom Beladebereich zum Autoklav

Beim Loading kommen unterschiedliche Automatisierungsgrade in Betracht und reichen von manuellen, über haltautomatische bis hin zu vollautomatischen Systemen. Welcher Automatisierungsgrad der passende ist, hängt in der Regel von der Verarbeitungsmenge, den örtlichen Gegebenheiten und dem zur Verfügung stehenden Investitionsvolumen ab.

Ganz besondere Herausforderungen liegen beim Transport der zum Teil mehrere Hundert Kilogramm schweren Körbe, die zum und in den Autoklav und später aus dem Autoklav zur Weiterverarbeitung transportiert werden müssen.

Die Auswahl der entsprechenden Systeme ist jedoch breit gefächert und kann auch bei herausfordernden Gegebenheiten vor Ort umgesetzt werden. In der Planung greifen die Hersteller nach Rollenförderern, Palettenkettenförderern, Schienenschlitten, Drehplattformen, Palettenumleitern, Palettenhebern- und staplern bis hin zu Palettenzentrierern, Leerpalettenmagazinen und ganz individuellen maßgeschneiderten Geräten.

Die Verteilung bzw. der Transport kann durch moderne und an die Gegebenheiten angepasste Shuttle- oder Fahrerlose Transportsysteme (AGV bzw. FTS) ermöglicht werden.

Herausforderungen im Objekt

Nicht immer können alle Atomisierungen einfach umgesetzt werden, weil die Anforderungen im Objekt die Bauarten der Fördersysteme einschränken. Doch mit einem erfahrenen Planer lassen sich auch besondere Herausforderungen lösen.

Korb- oder Schalenstapelförderer werden in der Regel dort eingesetzt, wo nur wenig Raumfläche verfügbar ist oder sich Hindernisse zwischen dem Be- und Entladebereich und dem Autoklav befinden. Kipper werden verwendet, um überschüssiges Wasser in den Körben auszuschütten, bevor sie zum Entladen geliefert werden. Drehtische ermöglichen Richtungsänderungen von 90° und können so die Ausrichtung der Körbe anpassen.

Und fahrerlose Transportsysteme überbrücken größere Entfernungen zwischen dem Autoklav und dem Be- und Entladebereich, ohne dass fest installierte Schienensysteme verlegt sein müssen. Die Größe und das Gewicht der Körbe, die über ein Fördersystem befördert werden können, sind in der Regel begrenzt. Wird es nötig, werden mehrere einzelne Transportfahrzeuge passend zum Autoklavierungs-Zyklus eingesetzt und so koordiniert, dass ein flüssiger und zügiger Be- und Entladevorgang entsteht.

Investitionen die sich lohnen

Während die oben erwähnten Systeme eine hohe Anfangsinvestition haben, sorgen sie im Laufe der Zeit jedoch für niedrigere Herstellungskosten und ein höheres Maß an Effizienz, Stückmenge, Verfügbarkeit und Produktsicherheit. Insbesondere in Produktionslinien mit hohem Volumen können diese Automatisierungssysteme sehr attraktive Lösungen sein.

Generell ist zu sagen, dass das Thema der Automatisierung noch weitreichender ist, als es hier kurz dargestellt werden kann. Daher sollte jeder Hersteller prüfen, welcher Grad der Automatisierung sinnvoll ist. Hersteller wie Steriflow und VOSS, die weltweit den industriellen Autoklavenmarkt anführen, bieten hier gemeinsam mit ihren Partnern wie z.B. LAN Handling ausführliche Beratungen an.

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