Abfüllung

Nie wieder schwankende Förderströme durch Sensoren

Natalie Waldecker, Vega Natalie Waldecker, Vega
MBF Büro,
Markenzeichen bei MBF: die Vielfalt an Anlagen – entsprechend groß ist die Planungsabteilung. -

In einer automatisierten Abfülllinie sorgt ein kapazitiver Füllstandsensor dafür, dass der Förderstrom an die jeweilige Situation angepasst wird.

Das italienische Unternehmen MBF mit Sitz in Veronella ist weltweit bekannt für die Herstellung von Abfüllanlagen. Die automatisierte Abfüllung ist komplex und besteht aus vielen ausgeklügelten Detaillösungen. Der Abfüllvorgang sieht wie folgt aus: Zunächst erhält die Anlage die leeren Flaschen, die durch einen Spül- oder Blasvorgang desinfiziert werden. Anschließend erfolgt der Füllvorgang, der auch unter Druck durchgeführt werden kann. Der nächste Schritt ist die Verschließphase, wobei unterschiedliche Verschlüsse zum Einsatz kommen. Das Besondere: Seit zwölf Jahren gehört auch der Vegacal 63 fest zur Ausstattung der Abfülllinien. Dabei handelt es sich um einen universell einsetzbaren kapazitiven Füllstandsensor zur Messung in leitfähigen und nicht leitfähigen Flüssigkeiten. Die Stabmesssonde ist vollisoliert (PTFE-Überzug) und der bewährte mechanische Aufbau bietet eine hohe Funktionssicherheit

Das Messprinzip beruht darauf, dass Messelektrode, Medium und Behälterwand einen elektrischen Kondensator bilden. Dabei sind Elektrode und Behälterwand die Kondensatorplatten, das Medium ist das Dielektrikum. Bedingt durch die höhere Dielektrizitätszahl des Mediums gegenüber Luft nimmt die Kapazität des Kondensators bei steigender Bedeckung der Elektrode zu. Die Kapazitäts- sowie die Widerstandsänderung werden vom Elektronikeinsatz in ein füllstandproportionales Signal umgewandelt. Der Vorteil dieses Messprinzips besteht darin, dass die Sensoren wartungsfrei und robust sind. Es sind keine Mindestabstände nötig, genauso wenig gibt es Totbereiche. Dank Vollisolierung bereitet auch der Einsatz in stark anhaftenden oder aggressiven Medien keine Schwierigkeit. Außerdem lässt sich der Sensor in einem breiten Temperaturspektrum (bis 200°C) und bei Drücken von Vakuum bis 64bar einsetzen. Zudem ist Vegacal 63 ebenfalls Teil der modularen Plattform. Das Anzeige- und Bedienmodul Plicscom dient zur Inbetriebnahme und Bedienung der Plics-Sensoren und zeigt die Messwerte vor Ort an. Ein PC oder eine spezielle Software sind nicht erforderlich. Das Anzeige- und Bedienmodul kann jederzeit in den Sensor eingesetzt und wieder entfernt werden, ohne die Spannungsversorgung zu unterbrechen. Auch eine Anbindung über Bluetooth ist möglich.

Über das Unternehmen Vega Grieshaber

  • Der Spezialist für Füllstand und Druckmesstechnik Vega bietet ein breites Produktportfolio für die Getränkeindustrie an.

  • Dieses reicht von Grenzstandschaltern in Tanks über Drucksensoren zur Überwachung des Drucks in Zuleitungen bis hin zu kontinuierlich messenden Füllstandsensoren.

  • Für die Branche müssen die Werkstoffe nach FDA/EG1935/2004 zugelassen sein, für kritischere Prozesse sogar nach 3A/EHEDG. Die Sensoren müssen hohen Temperaturen und Reinigungsmedien gegenüber beständig sein.

  • Die Kommunikation über Bluetooth erleichtert die Diagnose.

Regulierung des Förderstroms

Der Sensor befindet sich am Vorratstank der Anlage für die jeweiligen Produkte, um die Menge von Wein, Bier, Spirituosen, Saft, Wasser oder Essig zu messen und zu kontrollieren. Der Vegacal 63 liefert kontinuierlich die Werte des tatsächlichen Füllstands im Vorratsbehälter. Dieser Wert wird in einen Algorithmus eingespeist, der wiederum einen PID-Regelkreis steuert. Darüber wird dann die Drehzahl der Pumpe, die den Produktstrom fördert, reguliert beziehungsweise stabil gehalten. Vor der Installation dieser Lösung war es nicht möglich, den Füllstand korrekt zu ermitteln und damit den Förderstrom an die jeweilige Situation anzupassen. Die Anforderungen an die Füllstandmessung waren hoch. Zum einen handelt es sich um einen Cleaning-in-Place-(CIP-)Prozess. Das bedeutet, dass die Füllstandsonde kritische Temperaturbedingungen (von 0 bis 110°C bei einem Druck von 0,1 bis 9bar) und aggressive Reinigungsprodukte, sowohl Säuren als auch Laugen, aushalten muss. Gleichzeitig kommt es zu einer starken Schaumbildung. Schlussendlich ist die gesamte Anlage explosionsgefährdet, daher ist eine entsprechende Ex-Ausführung (ATEX) erforderlich. Außerdem kommt die Sonde mit dem Medium in Berührung, daher ist es wichtig, dass die verwendeten Werkstoffe auch konform nach FDA und EG1935/2004 sind.

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