Stimmt der Füllstand?

Autor Frank Rupp Technische Leitung, Mollet Füllstandtechnik

Eine wichtige Größe, die für den reibungslosen Betrieb eines Schüttgut-Handling-Systems benötigt wird, ist der Füllstand der sich im System befindenden Silos und Behälter. Zur korrekten Steuerung des Prozesses werden bestimmte Füllstände definiert, die verschiedene Aktionen auslösen. Die Behälter- oder Silofüllstände können entweder kontinuierlich über das komplette Behälterfüllvolumen oder nur an einzelnen Positionen, an denen sich entsprechende Sensoren im Behälter befinden, gemessen werden. Beim zweiten Verfahren spricht man auch von Grenzstandmessung oder Füllstandüberwachung. Außerdem unterscheidet man noch zwischen berührender und berührungsloser Messtechnologie.

Bei den Molosroto-Drehflügelmeldern von Mollet Füllstandtechnik handelt es sich um ein berührendes Grenzstandmessverfahren. Hierbei wird nur eine bestimmte Füllhöhe des Silos oder Behälters gemessen, die durch die Einbaulage des Füllstandmessgeräts vorgegeben ist. Mögliche Anwendungen für Grenzstandmessverfahren sind etwa die Überfüllsicherung von Silos und Behältern oder die Überwachung anderer wichtiger Schaltpunkte.

Das Messprinzip der Molosroto-Sensoren basiert auf dem bewährten mechanischen Rotationsprinzip. Dabei rotiert ein motorbetriebener Messflügel kontinuierlich mit standardmäßig einer Umdrehung pro Minute. Das steigende Schüttgut in Silo oder Behälter bedeckt den Messflügel, blockiert diesen somit und erzeugt ein Reaktionsmoment. Dieses Reaktionsmoment dreht den drehbar gelagerten Motor aus seiner Endlage und betätigt mittels eines Schaltarms den Signalschalter. Ein zweiter Schalter schaltet verzögert den Motor aus. Wenn der Füllstand wieder sinkt und der Messflügel frei wird, bewegt eine Feder den Motor in seine ursprüngliche Endlage zurück. Dabei wird der Motor eingeschaltet und das Ausgangssignal umgeschaltet. Der Messflügel rotiert wieder kontinuierlich.

Es gibt zahlreiche Anwendungen, bei denen es nicht ausreicht, ein Standardgerät ohne weiteres Zubehör oder ohne spezielle Sonderanfertigungen zu verwenden. Deshalb bietet Mollet ein umfassendes Angebot unterschiedlichster Geräteausführungen für die Molosroto-Baureihe an.

So ist es bei der Innenlagerung von Schüttgütern in flexiblen Silos notwendig, die zuverlässige Funktion von Molosroto-Füllstandanzeigern durch einen speziell für diesen Einsatz entwickelten Montageflansch zu ermöglichen. Dieser Flansch für flexible Stoffsilos ist ein Bausatz, der einen Flansch mit Anschlussgewinde, zwei Flanschringe, zwei Dichtungen sowie Schrauben, Muttern und Scheiben enthält. Mit diesem Flansch lassen sich die Sensoren problemlos in flexible Sacksilos einbauen. Der große Flächendurchmesser von 280 mm vermeidet Fehlmeldungen beim Erschlaffen der Silowände.

Eine Anforderung ganz anderer Art ist die Füllstandüberwachung in Behältern mit anbackenden Produkten. In Chargenmischern oder in Homogenisatoren, die den Chargenmischern häufig vor- oder nachgelagert sind, werden bei der Herstellung verschiedener Erzeugnisse den trockenen Schüttgütern auch Flüssigkeiten wie beispielsweise Melasse, Fette oder Öle zugeführt. Nach der Flüssigkeitsdosierung nehmen die Haftkräfte des Gemisches deutlich zu, sodass die in nachgelagerten Behältern eingesetzten Füllstandmessgeräte mit Anbackungen und erheblichen Verschmutzungen zu kämpfen haben. Für diese Applikationen hat Mollet Füllstandtechnik eine spezielle Ringspaltspülung mit Überdruckkapselung als Zusatzoption für seine Molosroto Füllstandanzeiger entwickelt. Zur Spülung kann Druckluft oder Inertgas verwendet werden. Diese Ringspaltspülung verhindert ein Verkleben der Dichtringlippe und reinigt den Spalt. Die Überdruckkapselung schützt die Wellenlagerung vor dem Eindringen von Feuchtigkeit aus dem nassen, öligen und klebrigen Futtergemisch. Somit ist auch in diesem schwierigen Material immer eine zuverlässige Füllstandüberwachung gewährleistet.

Obwohl es kaum vorstellbar ist, gibt es Anwendungen in denen der Füllstand von Schüttgütern bei einem Druck von 100 bar überwacht werden muss. Beim Betrieb von Gaspipelines gibt es derartige Messaufgaben. Das Erdgas, das mit rund 100 bar aus der Erde kommt, muss vor dem Eintritt in Verdichter, Gasanlagen und Fernleitungen oder direkt nach dem Bohrkreuz mit einem speziellen Abscheider gereinigt werden. Die Feststoffpartikel, die das Gas verunreinigen, lagern sich in einem Auffangbehälter ab und in diesem Behälter herrscht ebenfalls ein Druck von 100 bar. Es gibt nur wenige Füllstandsensoren, die den Füllstand in diesen Auffangbehältern messen können. Mit einem Hochdruck-Spezialflansch aus Edelstahl in Kombination mit dem von Mollet entwickelten Bereichs-Trennelement ist der Einsatz herkömmlicher Drehflügel-Füllstandanzeiger auch in solch schwierigen Anwendungen erst ermöglicht worden. Der Abscheider und das darin verschraubte, druckfeste Bereichs-Trennelement bilden eine absolut gasdichte Einheit. Die Kraftübertragung vom Steuerkopf zum Drehflügel funktioniert nach dem Prinzip des berührungslosen Antriebs. Statt des üblichen Wellendurchgangs ist hier eine absolut dichte und druckfeste Trennwand aus Edelstahl zu finden. Zu beiden Seiten dieser Wand sind mit Magneten bestückte Rotoren angebracht, die die Kraftübertragung sicherstellen. Aber damit nicht genug; da es sich bei dieser Applikation um die Grenzstandmessung von Schüttgütern in gashaltiger Atmosphäre handelt, müssen die eingesetzten Messgeräte auch noch die erforderliche Zulassung für den Einsatz in gasexplosionsgefährdeten Bereichen besitzen. All diese Anforderungen konnten mit dem Sondergerät der Molosroto-Baureihe erfüllt werden.

Halle 11.1, Stand E88

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