Das hyigienische und Aroma-schonende Dosieren von Bier stellt besondere Ansprüche an die eingesetzte Pumpentechnik.

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Niederdruck-Membran-Dosierpumpe für hohe Hygieneanforderungen Das Aroma des Biers erhalten

13.07.2017

Ob alkoholfrei oder nicht: Um das Aroma des Bieres zu erhalten, brauchen Brauereien exakte und vor allem hygienische Dosierverfahren. Für diesen Zweck bietet Lewa Getränke-taugliche Membrandosierpumpen.

Beim Bierbrauen ist besonders viel Sorgfalt geboten, da die Inhaltsstoffe ‒ bei alkoholfreien Bieren etwa wertvolle, aus Bier stammende Aromastoffe ‒ zeitgenau und in vordefinierten Mengen eindosiert werden müssen. Dadurch wird der typische Biergeschmack alkoholartiger Biere konserviert.

Membrandosierpumpen für spezielle Ansprüche

Speziell für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie hat Lewa Membrandosierpumpen für den Niedrigdruckbereich < 20 bar in Bygenic-Ausführung entwickelt. Dank ihrer Dosiergenauigkeit von ± 1 Prozent erfüllen die Pumpen laut Hersteller die Anforderungen solcher Verfahren. Aufgrund der schonenden, scherarmen Fluidförderung eignet sich die Technik auch für sensible Anwendungen mit hohen Hygienestandards.

Zwei Jahre im Dauerbtreib

Die reguläre Standzeit der Membran beträgt etwa 16.000 Betriebsstunden, was einem Dauerbetrieb von zwei Jahren entspricht. Möglich macht das die vierlagige Membrankonstruktion aus zwei Arbeitsmembranen, einer Überwachungsmembran und einer druckfesten Sicherheitsmembran mit integrierter Überwachungsfunktion. Dadurch ist das System langlebiger, hermetisch dicht und leckagefrei. Selbst im Fall einer Beschädigung der produktberührten Membran kann laut Lewa eine Batch-Produktion gefahrlos beendet werden.

Kein Platz für Totraum

Durch die besondere geometrische Ausführung lässt sich der Pumpenkopf einfach reinigen und warten. In der Hygienic-Variante wird der Pumpenkopf aus Polypropylen (PP) oder elektropoliertem Edelstahl mit einer Oberflächenrauigkeit < 0,5 µm gefertigt. Die Geometrie des Pumpenkopfes ist so gestaltet, dass Rückstände von Prozessmedien möglichst vermieden werden. Somit ist auch die einfache Reinigung (CIP) bzw. eine Sterilisation (SIP) vor Ort möglich.

Durch die totraumoptimierte Konstruktion des Pumpenkopfes bleibt die Prozessfluidmenge im Arbeitsraum gering nd Spül-, Entleer- oder Trocknungsvorgänge lassen sich problemlos durchführen.

Für die Ventilsitze der Edelstahlpumpenköpfe stehen Einsatzringe aus verschiedenen Materialien zur Verfügung. Auch die Ventile selbst werden passend zum Fluid ausgewählt. Sämtliche druckbeaufschlagten, fluidberührten Werkstoffe sind FDA- sowie USP-Klasse VI-konform und gemäß den EHEDG-Designrichtlinien ausgeführt.

Kompakter, leistungsfähiger Antrieb

Als Antriebe werden ausschließlich IEC-Motoren verwendet, die platzsparend vertikal angebaut sind: Bei den kleineren Modellen kommen Feder-Nocken-Triebwerke zum Einsatz, bei höheren Leistungen Stellexzenter-Triebwerke. Über ein Einfachtriebwerk können - je nach Baugröße – pro Pumpenkopf 0,4 bis 1.500 l/h gefördert werden.

Das Antriebsgehäuse ist gegenüber dem Triebwerk abgedichtet, so dass bei einem Pumpenkopfwechsel kein Triebwerksöl auslaufen kann. Kombiniert man mehrere Pumpenköpfe mit einem Antriebsstrang, eröffnen sich weitere Einsatzmöglichkeiten. Insbesondere zur Rezepturdosierung und für Mischaufgaben eignen sich sogenannte Multiplexpumpen. Bei diesen können die jeweiligen Pumpenköpfe präzise an die rezepturspezifischen Mengen angepasst werden.

Variable Antriebstechnik für verschiedene Kundenanforderungen

Bei der Ansteuerung lassen sich beim Einsatz eines Servomotors und einer intelligenten Steuerung auch unterschiedliche kundenseitige Anforderungsprofile realisieren und der Stellbereich bis zu 1:50 erweitern. Der Dosierstrom ist über die Hublänge sowie über die Frequenz eines Umrichters variabel anpassbar, als auch in Kombination beider Parameter. Da Steuerung und Pumpe funktionsgeprüft geliefert werden, entfällt eine aufwändige Optimierung und Parametrierung. Die Dosiergenauigkeit ist mit ± 1 Prozent sehr präzise.

Dosieren und Filtrieren mit Köpfchen

Alle Inhaltsstoffe speziell von alkoholfreien Bieren müssen zeitgenau und präzise zugegeben werden. Diese Aromastoffe werden deshalb in einem Behälter mit Rührwerk, Reinigungskugel und zwei Niveau- beziehungsweise Füllstandschaltern vorgelegt.

Ein Filter in der Saugleitung der Niederdruck-Dosierpumpe hält unerwünschte Feststoffe zurück, um das einwandfreie Schließen der Arbeitsventile der Pumpe zu gewährleisten. Der zu dosierende Volumenstrom wird dabei kontinuierlich durch einen elektromagnetischen Durchflussmesser und einen Regelkreis an die zu fördernde Biermenge angepasst. Auf der Druckseite sichert ein Schaltschutz die Pumpe gegen einen möglichen Überdruck im System ab. Das ganze System ist aufgrund gestiegener Automatisierungsanforderungen SPS-gesteuert, funktioniert jedoch auch im „manuellen“ Betrieb.

Sicher im Dauereinsatz

Bei der Filtration von Bier, Wein, Fruchtsäften und anderen Getränken werden Niederdruck-Dosierpumpen zur Zugabe von Filterhilfsmitteln eingesetzt. So werden beispielsweise Kieselgur-Suspensionen in der Anschwemmfiltration dosiert, die Hefe und hochmolekulare Eiweißbestandteile abtrennen.

Der Filtrationsprozess beginnt mit einer Voranschwemmung der Filterplatten. Hierbei wird eine gleichmäßig verteilte Kieselgur-Suspension in einen Wasserstrom oder direkt in das Produkt eingebracht. Fortan muss ständig Kieselgur hinzudosiert werden. Dabei wächst der Filterkuchen kontinuierlich an und vergrößert so die Filteroberfläche.

Entsprechend der Anforderungen des Prozesses wurden Ventile in Suspensions-Ausführung mit speziellen Ventilsitzringen gewählt und die Pumpenanschlüsse beispielsweise in Milchrohrausführung (DIN 11851) oder mit Hygieneverschraubungen versehen. Bei diesem Prozess sind die Pumpen im Dauereinsatz, wodurch die Anforderungen gerade in Bezug auf Hygiene besonders hoch sind. Die hermetische Dichtheit der Pumpe mit entsprechender Systemanbindung sorgt dabei für eine sterile Förderung des Produkts.

Bildergalerie

  • Die Inhaltsstoffe von alkoholfreien Bieren müssen zeitgenau und exakt proportional zugegeben werden.

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  • Die Pumpenreihe Ecodos Hygienic von Lewa eignet sich für hygienische Prozesse im Niederdruckbereich.

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  • Multiplexpumpen eignen sich insbesondere zur Rezepturdosierung und für Mischaufgaben.

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  • Bildunterschrift: Durch die totraumoptimierte Konstruktion des Pumpenkopfes lassen sich Spül-, Entleer- oder Trocknungsvorgänge problemlos durchführen.

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  • Die vierlagige Membrankonstruktion macht das System langlebig, drucksteif, hermetisch dicht und leckagefrei.

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