Nettogewichts-Abfüllsysteme für Speiseöl für die Präzisionsverpackung

Schwankende Umgebungstemperaturen und Viskositätsänderungen der Flüssigkeit stellen für gewerbliche Abfüllbetriebe dauerhafte betriebliche Herausforderungen hinsichtlich Dosiergenauigkeit und Materialverschwendung dar. Zur Behebung dieser Prozessschwankungen bietet eine fortschrittliche gravimetrische Dosiertechnologie eine geschlossene Gewichts-Rückkopplung, um das Füllvolumen über multiformatige Flüssigverpackungsprozesse hinweg zu stabilisieren.

Die Sidel Group hat einen leistungsstarken gewichtsbasierten Füller entwickelt, der speziell auf Speiseöl-Abfüllanlagen ausgelegt ist und unabhängige servogetriebene Komponenten sowie eine automatische Nachlaufkompensation (In-Flight Fluid Compensation) integriert. Der Anlagenhersteller hat die öffentliche Demonstration des Systems für die Messe CibusTec 2026 vom 27. bis 30. Oktober in Halle 3 in Parma (Italien) angesetzt. Sie richtet sich an kommerzielle Ölproduzenten, die Produktüberfüllung minimieren und den Wartungsaufwand auf Hochgeschwindigkeits-Verpackungslinien reduzieren möchten.

Gravimetrische Dosiermechanik und dynamische Nachlaufkompensation
Flüssige Fette und Speiseöle weisen temperaturabhängige Viskositäts- und Dichteänderungen auf, welche die Präzision herkömmlicher volumetrischer Kolbensysteme beeinträchtigen. Das gewichtsbasierte Abfüllsystem von Sidel reagiert auf dieses hydrodynamische Verhalten, indem es die Masse des Behälters während des gesamten Füllzyklus dynamisch misst.

Mechanische Schwingungen stören auf rotierenden Karussells häufig empfindliche Messungen mittels Dehnungsmessstreifen oder Wägezellen. Um den Wägeprozess zu entkoppeln, setzt die Maschine bürstenlose Motoren ein, die mechanische Resonanzen dämpfen und so sicherstellen, dass die Wägezellen während der Hochgeschwindigkeitsrotation stabile elektrische Signale empfangen. Das Füllprofil ist über den gesamten Drehbogen des Karussells programmiert und optimiert die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit, um Schaumbildung, Spritzen oder Lufteintrag zu verhindern.

Zur Vermeidung von Über- und Unterfüllung nutzt das System automatisierte Routinen zur Nachlaufmessung des Öls. Diese Algorithmen berechnen im Moment des Ventilschließens die Masse der frei fallenden Flüssigkeitssäule, die sich noch zwischen der Füllventildüse und dem Flüssigkeitsspiegel im Behälter befindet. Durch die dynamische Anpassung des Schließzeitpunkts auf Basis der Echtzeit-Strömungsgeschwindigkeit erreicht das System eine Dosiergenauigkeit von unter 0,5 Gramm pro Kilogramm Öl und hält eine Standardabweichung von 0,8 Gramm ein – ganz ohne vorbereitende Eichzyklen mit Opferflaschen beim Anfahren.

Multiformat-Werkzeuge und dezentrale Antriebsarchitektur
Industrielle Speiseöllinien verarbeiten häufig variierende Chargengrößen in unterschiedlichsten Behältermaterialien. Dies erfordert ein flexibles mechanisches Handling, um Halsverformungen oder Oberflächenabrieb zu vermeiden.

Die Maschine verarbeitet Behältervolumina von 0,5 bis 5 Litern und deckt auf einem einheitlichen Chassis Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Glasflaschen und Metalldosen ab. Formatwechsel erfolgen werkzeuglos, was die Rüstzeiten zwischen verschiedenen Produktionsläufen verkürzt.

Eine dezentrale Automatisierung steuert die mechanischen Antriebe. Jede kritische Betriebskomponente wird von einem dedizierten bürstenlosen Servomotor statt über eine gemeinsame Antriebswelle oder zentrale Kurvenscheibe angetrieben. Diese unabhängige Aktorik ermöglicht eine automatisierte, vorausschauende Wartungsüberwachung (Predictive Maintenance), bei der Abweichungen des Motordrehmoments oder thermische Signaturen den Komponentenverschleiß anzeigen, bevor es zu einem mechanischen Ausfall kommt. Die Echtzeit-Erfassung des Stromverbrauchs erlaubt es den Betriebsingenieuren zudem, den Energiebedarf mit den betrieblichen Energiemanagementzielen abzugleichen.

Industrieller Betrieb und Messepräsentation
Die Sidel Group wird die technischen Möglichkeiten der Speiseöl-Abfülleinheit auf der CibusTec 2026 in Parma (Italien) vorstellen und dort die mechanische Synchronisation sowie die Integration in Verpackungslinien demonstrieren.

Davide Sighinolfi, Vice-President for Food, Home and Personal Care bei Sidel, erklärte, dass der Füller den technischen Anforderungen von Speiseölabfüllern durch präzise Dosiertoleranzen, einfache Bedienbarkeit und reduzierten Energieverbrauch über kontinuierliche Betriebszyklen hinweg gerecht wird.

Sébastien Sergues, Director of Portfolio for Food, Home, Personal Care, and Wine and Spirits Solutions, betonte, dass diese Einführung das Food-Portfolio von Sidel erweitert und eine ganzheitliche technische Integration über Blasformen, Abfüllen und nachgelagerte Verpackungslinienservices hinweg bietet.

Zusatzkontext:
Dieser Abschnitt beschreibt technische Spezifikationen und Wettbewerbsvergleiche, die nicht in der ursprünglichen Produktankündigung enthalten waren.

In der kommerziellen Speiseölverpackung schreiben gesetzliche Vorgaben des Messwesens wie die europäische Fertigpackungsrichtlinie 76/211/EWG und die OIML-Empfehlung R 87 strenge Grenzwerte für die zulässige Minusabweichung (Tolerable Negative Error, TNE) bezogen auf Nennfüllmengen vor. Für Fertigpackungen zwischen 1.000 g und 10.000 g ist die zulässige Minusabweichung auf 1,5 Prozent der Nennfüllmenge oder 15 Gramm begrenzt. Um Margen zu sichern, streben Abfüller niedrige Standardabweichungen an; eine betriebliche Standardabweichung von 0,8 Gramm gestattet es den Verarbeitern, das Soll-Mittelgewicht näher an das gesetzliche Minimum zu verschieben, ohne die Drei-Packer-Regeln zu verletzen.

Die wichtigsten technologischen Ansätze für die Abfüllung hochviskoser Speiseöle sind die elektronische Nettogewichtabfüllung, die Coriolis-Massendurchflussmessung und die traditionelle rotierende Kolbendosierung.

Serac stellt konkurrierende rotierende Nettogewichtsfüller her, die patentierte elektronische Wägezellen nutzen, welche vom mechanischen Karussell entkoppelt sind. Serac-Systeme erreichen typische Standardabweichungen von 0,5 bis 1,0 Gramm bei 1-Liter-Behältern und verwenden spezielle Doppelstrahldüsen zur Vermeidung von Produktspritzern. Zwar erfordern Nettogewichtssysteme wie jene von Sidel und Serac eine mechanische Stabilisierung gegen Fliehkräfte, sie arbeiten jedoch völlig unabhängig von temperaturbedingten Dichteänderungen des Produkts.

Krones bietet die Serie Modulfill NW an, die integrierte Dehnungsmessstreifen-Wägezellen unter jeder Behälterplattform nutzt, sowie das System Modulfill VF, das auf Coriolis-Massendurchflussmessern basiert. Coriolis-Systeme ermöglichen eine kontinuierliche Messung ohne physischen Behälterkontakt und vermeiden so Beruhigungszeiten der Wägezellen. Allerdings verursachen Massendurchflussmesser erhebliche Investitionskosten pro Füllventil und erfordern komplexe Rohrleitungsverteiler, die das Spülvolumen bei der CIP-Reinigung (Cleaning-in-Place) erhöhen.

Kolbenbasierte volumetrische Füller bleiben der Standard für kostengünstigere Installationen, erfordern jedoch mechanische Hubeinstellungen und manuelle Temperaturkompensationskurven, da sich Pflanzenöle um ca. 0,07 Prozent pro Grad Celsius ausdehnen. Ohne dynamische Kompensation führen Tagesschwankungen der Umgebungstemperatur von 10 Grad Celsius zu volumetrischen Dosierfehlern von über 6 Gramm pro Liter. Dies verdeutlicht, warum Verpackungsbetriebe mit hohen Durchsätzen konsequent auf geschlossene gravimetrische Abfüllarchitekturen umsteigen.

Bearbeitet von Natania Lyngdoh, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.

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