J. Engelsmann AG

So lecker sie auch sind: Nusssplitter stellen in der Verarbeitung ihre Herausforderungen.

Bild: iStock, LauriPatterson

Schonende Klassiersiebung mit Schwingsiebmaschinen Nüsse sieben ohne Qualitätseinbußen

07.09.2022

Hohe Anforderungen an Qualität und Hygiene, explodierende Rohstoff- und Engergiepreise: Prozesssicherheit und wirtschaftliche Produktion sind wichtig wie nie zuvor. Das gilt vor allem auch beim Sieben bruchempfindlicher Produkte wie Nüssen. Ein Projekt bei einem Lieferanten für die Süßwarenindustrie zeigt, wie sich dennoch hohe Durchsätze realisieren lassen – bei 
minimalem Ausschuss und besonders energieeffizient.

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Nusssplitter sind eine empfindliche Rohware und schwer zu sieben. Zum einen verklemmen sich die kantigen Nussstücke in den Siebmaschen (Steckkorn), wodurch der Siebeinleger langsam verstopft. Ohne funktionierende Abreinigung verliert das Sieb also kontinuierlich an Durchsatzleistung. Zum anderen sind Nusssplitter so bruchempfindlich, dass sie alleine durch die Siebbewegung oder Siebgewebe-Abreinigungssysteme beschädigt werden können. Austretende Öle und Fette machen die Aufgabe nicht leichter.

Ein Lieferant für die Schokoladen- und Backwaren-produzierende Industrie hat für die Klassiersiebung von Mandel- und Haselnussgries, gehackten Mandeln und anderen Nussprodukten bisher eine Vibrationssiebmaschine eingesetzt, die zu feine und zu grobe Stücke als Fehlkorn abgetrennt hat, da die Nusssplitter nur innerhalb eines bestimmten Kornspektrums (Gutkorn) optimal verarbeitet werden können.

Vor allem wiederkehrende Probleme mit der Siebleistung und Qualitätsmängel beim gesiebten Produkt verhinderten jedoch einen effizienten Prozess: Das Abreinigungssystem der alten Siebmaschine beschädigte das Produkt, die Aufprallenergie der Reinigungskugeln zerdrückte die Nusssplitter oder zerbrach sie. Außerdem entstand Ausschuss außerhalb der benötigten Körnung.

Hohe Stillstandszeiten und Lieferengpässe drohen

Mit der bisherigen Siebtechnik gelang es nicht, das Siebgewebe dauerhaft freizuhalten. Alle 20 bis 30 min musste eine manuelle Zwischenreinigung durchgeführt werden. Die geschlossene Bauweise mit gestapelten Siebdecks führte auch dazu, dass die bisher genutzte Vibrationssiebmaschine nur mit umfassenden Demontagearbeiten gereinigt werden konnte. Die Folge: extrem hohe Stillstandzeiten, die in der Vergangenheit fallweise sogar zu Lieferengpässen führten.

Vor diesem Hintergrund entschloss sich das Unternehmen, neue Siebtechnik einzuführen, die die fetthaltigen Nussprodukte in mehrere Fraktionen klassiert, dabei einen produktschonenden Siebvorgang sicherstellt und bei hoher Durchsatzleistung eine Trennschärfe von über 98 Prozent erzielt. Die Wahl fiel auf die Schwingsiebmaschine JEL Freischwinger von J. Engelsmann.

Sauber gelöst

Der JEL Freischwinger arbeitet energieeffizient und ist dabei besonders schonend zum Produkt. Die horizontale Siebbewegung der Schwingsiebmaschine bewirkt, dass die empfindlichen Nusssplitter während des Siebprozesses nicht auf dem Siebgewebe auf und abspringen (wie bei Vibrationssieben), sondern darauf liegen bleiben und sanft über den Siebeinleger geführt werden.

Das Problem mit Steckkorn beziehungsweise verstopften Siebmaschen konnte durch Installation eines speziellen Anschlagsystems gelöst werden, da auch in diesem Fall Prallklopfkugeln kontraproduktiv waren: Zum einen konnte die Durchlässigkeit des Siebeinlegers nicht lange genug aufrechterhalten werden. Zum anderen wurden durch die Energie der Kugeln zu viele Splitter zerstört, die dann als Ausschuss in der Feinkorn-Fraktion landeten.

Ein spezielles Anschlagsystem zur Abreinigung der Siebeinleger brachte die Lösung. Das Zusetzen der Siebeinleger konnte zwar nicht vollständig verhindert werden, jedoch dauert es nun wesentlich länger, bis die Durchlässigkeit so niedrig ist, dass eine Zwischenreinigung notwendig wird. Die offene Bauweise der Siebmaschine erlaubt zudem den direkten Zugang zum Siebgewebe für Inspektion und Reinigung – ohne aufwendige Demontagearbeiten an der Maschine.

Erschütterung lockert festsitzende Körner

Der Siebtrog hängt an mehreren Federelementen frei im Rahmengestell und ist über Schubstangen an den Seiten mit dem Antrieb verbunden. Der Schwungantrieb versetzt den Trog in eine horizontale Schwingung. Ein spezielles Anschlagsystem an Rahmen und Trog löst zuverlässig Steckkorn, ohne das Energie auf die Nussstücke selbst ausgeübt werden muss.

Die Schwingbewegung wird so eingestellt, dass der Siebtrog mit dem Gestellrahmen kollidiert. Vier Kunststoffanschläge an Rahmen und Trog dienen zur Dämpfung des Aufpralls. Die Energie der Erschütterung überträgt sich auf den Siebeinleger, sodass festsitzendes Steckkorn in den Siebmaschen schonend gelöst wird. Die Position der Anschlagstutzen und damit Intensität des Aufpralls ist werkzeugfrei einstellbar.

Siebeinleger mit unterschiedlichen Maschenweiten ermöglichen eine kontinuierliche Klassierung der Nusssplitter in drei beziehungsweise vier Fraktionen – je nach Bedarf der aktuellen Produktion. In diesem Fall liegt das Gutkornspektrum bei einer Korngröße zwischen 1,5 und 2,6 mm. Durch das Anschlagsystem werden die Nussfragmente nicht mehr gequetscht oder zerbrochen, was den Ausschuss signifikant reduziert.

Durchsatz gesteigert

Die offene Bauweise erlaubt das Abreinigen des Siebgewebes während des laufenden Siebvorgangs. Bei Bedarf können Produktreste einfach mit einem Handbesen vom Siebeinleger abgekehrt werden, ohne dass die Siebmaschine abgestellt und auseinandergebaut werden muss. Der Siebtrog selbst kann ebenfalls mit geringem Aufwand gereinigt werden. Dazu werden die durch Pressleisten gehaltenen Siebeinleger mit Hilfe von Schnellspannern demontiert. Nun ist der Raum unter den Einlegern frei zugänglich für Reinigung und Desinfektion. Auch etwaige Reparaturen oder Wartungsarbeiten werden so deutlich vereinfacht.

Das freischwingende Siebsystem mit Anschlag bewirkt, dass das Siebgewebe nun doppelt so lang wie bisher voll durchlässig bleibt. Kürzere Stillstandzeiten für Reinigung und Steckkornbeseitigung und damit eine höhere Durchsatzleistung und Produktivzeit sind die Folge. So wird eine nachhaltige Produktivitätssteigerung erzielt: Die Durchsatzleistung wurde von 90 auf 300 kg/h gesteigert und die Stillstandzeiten verkürzt. Außerdem arbeitet das Reinigungssystem so effektiv, dass für die Bedienung der Klassiersiebmaschine ein Mitarbeiter weniger benötigt wird.

Energiesparender Betrieb

Für einen energiearmen Betrieb ist die Siebmaschine mit einem speziell entwickelten, energieeffizienten Schwungantrieb ausgestattet. Der eingesetzte Elektromotor überträgt seine Kraft mittels Keilriemen auf Schwungscheiben. Diese sind auf die Masse des Siebtrogs abgestimmt. Die an den Schwungscheiben angebrachten Schubstangen versetzen den Siebtrog in die horizontale Schwingbewegung. Nach 15 s mit vollem Nennstrom ist ausreichend Schub erreicht. Zehn bis 20 Prozent des Nennstroms reichen danach aus, den Siebtrog in Bewegung zu halten.

Bildergalerie

  • Der JEL Freischwinger zeichnet sich durch seine Energieeffizienz, hohen Durchsatz sowie die exakte Trennschärfe aus.

    Bild: J. Engelsmann

  • Nusssplitter sind fetthaltig, kantig und setzen als Steckkorn schnell das Siebgewebe zu. 

    Bild: J. Engelsmann

  • Nusssplitter sind fetthaltig, kantig und setzten als Steckkorn schnell das Siebgewebe zu. 

    Bild: J. Engelsmann

  • Sauber getrennt in Unterkorn (< 1,5 mm), Gutkorn (1,5 – 2,6 mm) und Überkorn (> 2,6 mm), bei einer Trennschärfe von über 98  Prozent und einer Durchsatzleistung von 300  kg/h.

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  • Siebtrog mit Einleger

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