Insbesondere unter rauen Einsatzbedingungen wie bei sehr hohen oder niedrigen Temperaturen, wie hier in einem Schockfroster für Backwaren, stellen induktive Sensoren von IPF ihre besonderen Qualitäten immer wieder unter Beweis. (Bild: IPF electronic GmbH)
Induktive Sensoren besitzen vielfältige „Nehmerqualitäten“ und eignen sich daher besonders für den Einsatz in rauer Industrieumgebung. Dauerhaft niedrige Temperaturen können Standardsensoren jedoch mit der Zeit extrem belasten, so dass die Ausfallraten steigen und sich unter den möglichen Alternativen schnell die Spreu vom Weizen trennt.
Auf einer Produktionsfläche von rund 5.000 Quadratmetern stellt ein auf Tiefkühlbackwaren spezialisiertes Unternehmen vor allem Laugenbrezeln und verschiedene Brötchensorten her. Dazu wird der Teig vor Ort hergestellt und die Backwaren entweder fertig gebacken, vorgebacken oder als Teiglinge tiefgekühlt und versandfertig gelagert.
Konservierung von ca. 15.000 Backwaren pro Stunde
Die Konservierung der Backwaren erfolgt in einer Anlage mit zwei Schockfrostern. Jeder Schockfroster besteht aus fünf Kühltürmen mit je einem Paternostersystem. Durch diese Kühlstrecke mit einer konstanten Temperatur von -24 °C werden die Bleche mit den Backwaren transportiert.
„Die einzelnen Türme mit den Paternostern dienen dazu, die nötige Zeit für die Tiefkühlung zu erreichen, wobei jedes Blech für einen kompletten Anlagendurchlauf etwa 40 Minuten benötigt. Jeder Schockfroster bietet Platz für etwa 140 Bleche, die in einem kontinuierlichen Prozess tiefgefroren werden. So können beispielsweise bis zu 7.500 Nudeln pro Stunde mit nur einer Kühlstrecke konserviert werden“, erklärt der technische Leiter des Unternehmens.
Positionsabfrage sorgt für reibungslosen Blechtransfer
Um die Anlage herum befindet sich ein Plattenkettensystem, auf dem die Bleche mit den Backwaren abgesetzt werden, um die Schockfroster automatisch zu beschicken. Nachdem ein Blech über den Paternoster einen Kühlturm durchlaufen hat, wird es über einen Kettenförderer an den nächsten Turm übergeben. Dazu ist eine Kette des Förderers mit einem Mitnehmer versehen, der das Blech entsprechend positioniert. Die Position des Mitnehmers wird mit einem induktiven Sensor überwacht. „Würden wir die Position nicht überwachen, könnte der Mitnehmer das Blech einklemmen und so den Weitertransport zum nächsten Turm blockieren“, erklärt der technische Leiter.
Deshalb ist an jeder Übergabestation zu den einzelnen Türmen sowie am Einlauf des ersten und am Auslauf des letzten Turms jeweils ein Sensor installiert, insgesamt sind also sechs Sensoren im Einsatz. Hat ein Sensor einen Mitnehmer erkannt, wird der Antrieb der Mitnehmerkette spannungsfrei geschaltet und die Motorbremse aktiviert, damit die Kette in der gewünschten Endposition für die Übergabe des Bleches an den nächsten Turm steht.
Anlagenstillstand durch häufigen Sensorausfall
Die bisher in den Schockfrostern eingesetzten induktiven Sensoren gehörten gewissermaßen zur Erstausstattung der Anlage und bestanden aus handelsüblichen Geräten mit einem Arbeitstemperaturbereich von -25° C bis +70° C. Diese Sensoren hielten jedoch den konstant niedrigen Temperaturen entlang der Kühlstrecke auf Dauer nicht stand und fielen fast regelmäßig aus. In diesem Fall stoppte die SPS den Kettenförderer und die gesamte Anlage stand still, bis der defekte Sensor ausgetauscht wurde. Nach Angaben des technischen Leiters geschah dies im Durchschnitt alle drei Wochen, was zu einem regelmäßigen Stillstand der Anlage führte. Da bereits an anderen Stellen im Werk Sensorlösungen von IPF eingesetzt wurden, fragte der technische Leiter den Sensorspezialisten nach einer Alternative zu den anfälligen Geräten.
Verfügbarkeit der Schockfroster nachhaltig erhöht
Der technische Leiter erinnert sich an die ersten Erfahrungen: „2017 haben wir zunächst zwei neue Sensoren in einer Kühlstrecke installiert, um die Geräte ausgiebig zu testen. Da diese Sensoren nicht mehr ausfielen, haben wir ein Jahr später die gesamte Anlage mit beiden Kühlstrecken mit den Lösungen von IPF umgerüstet.“
Seitdem, so der technische Leiter, haben sich die Stillstandszeiten deutlich verbessert. „Während wir früher innerhalb weniger Wochen mit dem notwendigen Austausch defekter Sensoren konfrontiert waren, sprechen wir heute von Jahren. Zwar fallen auch heute noch hin und wieder Sensoren aus. Aber nicht wegen der niedrigen Temperaturen, sondern wegen unbeabsichtigter mechanischer Beschädigungen und damit nicht mehr so häufig wie bei den alten Geräten. Mit den induktiven Sensoren von IPF konnten wir also die Anlagenausfälle deutlich reduzieren und die Verfügbarkeit der Schockfroster nachhaltig steigern.“
