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Industrielle Automation 1/2016

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Industrielle Automation 1/2016

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK Zuverlässig im Nassbereich Sensoren im Wash-Down-Design sorgen für eine reibungslose Käseproduktion Matthias May Eine feuchte bis sogar nasse Umgebung, ein sehr hoher Salzgehalt sowie häufige Reinigungs- und Desinfektionsintervalle – diesen Herausforderungen müssen sich Sensoren in der industriellen Käseproduktion stellen. Zum Einsatz kommen hier Reflexions- Lichtschranken und -Lichttaster, die über ein Wash-Down-Design verfügen und somit für absolute Zuverlässigkeit sorgen. Käse ist ein exzellentes Naturprodukt, dessen Herstellung in unseren Köpfen Bilder mit würziger Landluft und fleißigen Händen beim Waschen und Wenden von Käselaiben erzeugt. Bei der industriellen Käseproduktion bleibt von dieser Romantik jedoch nicht viel übrig, wenn auch das Gute in der Milch professionell bewahrt und veredelt wird. Was ebenfalls bleibt, ist das Baden der jungen Käselaibe in Salzlaken, etwa um Wasser zu entziehen oder die Dipl.-Ing. (FH) Matthias May ist Redakteur in der Abteilung Marketing bei der Leuze electronic GmbH + Co. KG in Owen Rindenbildung vorzubereiten und letztlich auch, um zur Geschmacksbildung beizutragen. Salzbäder und häufiges Spülen schaffen jedoch eine eher technikfeindliche Atmosphäre, die Materialien angreift, Dichtungen beschädigt und zu Salzablagerungen führen kann. Hinzu kommen häufiges Reinigen und Desinfizieren der Produktionsanlagen, um diese sauber und keimfrei zu halten. Hier werden meist Schaumreiniger verwendet, die nach dem Einsprühen und einer Einwirkzeit abgespült werden. „Die Reiniger dringen selbst in kleinste Poren ein und stellen zum Beispiel für Dichtungen von elektronischen Geräten echte Herausforderungen dar“, resümiert Manfred Hinrichsen, Leiter Betriebs- und Elektrotechnik im DMK Werk Nordhackstedt. Er hatte aufgrund dieser besonderen Umstände lange Zeit mit undichten und deshalb von innen beschlagenen Sensoren zu kämpfen. Größte Käserei Deutschlands Die rund um die Uhr und sieben Tage in der Woche laufende Produktion verschärft die Dringlichkeit, geeignete Lösungen zu finden. Immerhin verarbeitet die DMK Deutsches Milchkontor GmbH jährlich insgesamt 6,7 Mrd. kg Milch von rund 9 400 Milcherzeugern zu Qualitätsprodukten. Damit ist die DMK Group Deutschlands größtes Molkereiunternehmen. Allein im Verarbeitungswerk Nordhackstedt in Schleswig-Holstein werden im Jahr aus 580 Mio. Liter Rohmilch 65 000 t Käse hergestellt. In zwei Produktionslinien entstehen dort bis zu 18 verschiedene naturund foliengereifte Käsesorten. In den diversen Abschnitten der Fertigungslinien kommen vielfältige Fördertechniken zu den einzelnen Prozessschritten zum Einsatz, die mit Sensoren ausgestattet sind, vor allem mit Lichtschranken und Lichttastern. Intensiven Reinigungszyklen standhalten Aus einer über viele Jahre gewachsenen Sensorvielfalt entstand neben der Suche nach zuverlässigen Lösungen auch die Anforderung zur Standardisierung beziehungsweise zur Reduzierung der im Werk eingesetzten Systeme, um den Bevorratungsaufwand zu verringern. Mit der Seli GmbH, einem Systemhaus für Automatisierungstechnik und Systemintegrator der Firma Leuze electronic, war ein Automatisierungspartner gefunden. Das Unternehmen in Neuenkirchen leistet als zentraler Systemlieferant der DMK- Group neben der Distribution von Produkten auch die technische Beratung sowie die Entwicklung und Fertigung von Lösungen bis hin zur Implementierung vor Ort. Durch den Einsatz der Reflexions-Lichtschranken und -Lichttaster der Baureihe 55 von Leuze konnte bei Standardisierungsmaßnahmen durch Seli die Vielfalt von rund 300 unterschiedlichen Systemen auf letztlich noch zwölf reduziert werden. Die Entwicklung eines Edelstahl-Befestigungssystems hat die Integration neuer Geräte in eine vorhandene Anlage mit minimalem Aufwand ermöglicht. 16 INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2016

01 Sensoren für hygienisch anspruchsvolle Industrieanlagen dürfen keine schlecht zugänglichen Stellen aufweisen, sodass jede Oberfläche gut gereinigt werden kann J A H R E Y E A R S C O N T R O L Zukunftsweisende Technologien und Innovationen Qualitätssicherung auf Welt-Niveau 02 In einer Atmosphäre, die Materialien angreift, Dichtungen beschädigt und zu Salzablagerungen führen kann, sind spezielle Sensoren gefordert Eine Voraussetzung für diese Standardisierung ist die Zuverlässigkeit der Sensoren im Nassbereich. Zudem müssen auch folierte Käselaibe verlässlich erkannt werden. Doch vor allem müssen die Geräte den Anforderungen standhalten, die sich aus den intensiven Reinigungszyklen ergeben. Bei solchen „Ganzkörperduschen“ ist die Beanspruchung durch das Abspritzen der Sensoren mit Hochdruck, Wasser und einschlägigen Reinigungsmitteln sehr hoch. Die Branche spricht hier von Wash- Down-Design. Es geht dabei um Anforderungen an Produkte, die in hygienisch anspruchsvollen Industrieanlagen für die Lebensmittelindustrie oder Verpackungstechnik eingesetzt werden, jedoch nicht in direkten Kontakt mit den Lebensmitteln kommen. Solche Produkte dürfen keine schlecht zugänglichen Stellen aufweisen, sodass auch jede noch so kleine Oberfläche tatsächlich gereinigt werden kann. Edelstahl für erhöhte Anforderungen Leuze hat das Wash-Down-Design mit der Edelstahl-Sensorplattform in der Baureihe 55 realisiert. Hier sind Gerätevarianten wie Reflexions-Lichtschranken und Reflexions- Lichttaster verfügbar. Bei DMK in Nordhackstedt sind konkret die Reflexions- Lichtschranken PRK 55 sowie die Reflexions- Lichttaster HRTR 55 im Einsatz. Diese für erhöhte Anforderungen konzipierten Sensoren haben ein Gehäuse aus dem hochwertigen Edelstahl V4A (AISI 316L). Außerdem sind sowohl die glasfreie Optik abdeckung als auch die Bedienelemente absolut dicht und spaltfrei ausgeformt. Optik und Bedienelemente bestehen aus diffusionsdichten und chemisch beständigen Werkstoffen. So ist die Funktionsfähigkeit und Dichtigkeit der Systeme selbst noch nach Jahren gewährleistet und bakterielle Verschleppungen werden verhindert. Die hohe Produkt-Zuverlässigkeit ist letztlich auch auf die erweiterten herstellerspezifischen Testverfahren von Leuze zurückzuführen. Diese gehen deutlich über Schutzart-Anforderungen IP 67 beziehungsweise IP 69K und die standardmäßige Zertifizierung nach der Ecolab-Prüfmethode hinaus: Die Sensoren werden bei einer Temperatur von 50 °C einer ganzen Reihe weiterer scharfer Reinigungsmittel ausgesetzt, bevor sie mittels Dampfstrahler und unter mechanischer Belastung ihre Dichtigkeit zeigen müssen. Das Ergebnis sind dichte, zuverlässig funktionierende Sensoren, die auch den härtesten Bedingungen wie zum Beispiel in der Käse-Produktion bei Deutschlands größtem Molkereiunternehmen standhalten. www.leuze.de 30. Control Internationale Fachmesse für Qualitätssicherung Messtechnik Werkstoffprüfung Analysegeräte Optoelektronik QS-Systeme/ Service 26. – 29. APRIL 2016 ST UT TGA RT www.control-messe.de