Auf Ex – Explosives sicher abfüllen

Sie sind grün, grau, rot, dann wieder blau oder schwarz – und immer haben sie einen Inhalt von 200 l. International genormte Stahlfässer sind weit verbreitet, um fließfähige Produkte wie Öle, Chemikalien, in eine stabile Verpackung zu bekommen. Feige Filling hat für diese Emballagen eine schlüsselfertige Linie konzipiert, die über den Kernprozess des Abfüllens hinaus auch das komplette Handling samt Materialfluss beinhaltet. „Unsere Kunden wollen ihre Produkte abfüllen und versenden. Sie wollen sich nicht darum kümmern, wie die Fässer unter das Füllventil kommen oder später auf die Versandpalette“, sagt Marketingleiterin Martina Thomsen und betont, dass Fässer nur eine Verpackungsart seien, für die Feige Filling die passenden Abfüllanlagen liefere. „Das Spektrum reicht von IBC mit einem Kubikmeter Inhalt über Fässer bis hin zu Kleingebinden wie dem bekannten Farbeimer im Baumarkt.“

So unterschiedlich die Verpackungen, so variabel ihr Inhalt – und der verfügt mitunter über Eigenschaften, die den Abfüllprozess extrem anspruchsvoll machen: hochviskos, schäumend, brennbar oder explosiv. Die Abfüllanlagen von Feige Filling müssen darum mitunter besonderen Herausforderungen entsprechen: Unter anderem den Anforderungen der Atex-Richtlinie, die Kriterien für den Bau und Betrieb von Maschinen und Anlagen vorgibt, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Rund die Hälfte aller Abfüllanlagen verlassen Bad Oldesloe mit einer entsprechenden Zulassung für die Zone 1. Ex-Schutz gehört bei Feige Filling zum Tagesgeschäft. Ihn bereits bei der Anlagenprojektierung zu berücksichtigen, zeichnet Feige Filling aus: „Wir gehen mit den Ein- und Ausgabepunkten so nah wie nur möglich an den Prozess ran – also dort, wo die Signale entstehen und wo sie ausgegeben werden“, erklärt beispielsweise Jörn Czysch, Ingenieur für Automatisierungstechnik bei Feige Filling, „denn wir wollen jede unnötige Verdrahtung vermeiden.“

Für die Automatisierung des Abfüllprozess setzt Feige Filling darum eigensichere Busklemmen des Remote-I/O-Systems 750 von Wago ein. Die Technik kann dicht an den eigentlichen Abfüllprozess gebracht werden und bündelt dort auf Eingangsseite überwiegend Initiatoren und Lichtschranken sowie bei den Ausgängen Magnet- und Pneumatikventile. Indem die Schleswig-Holsteiner die Steuerungstechnik dicht an den Prozess bringen, sparen sie zunächst einmal Platz und Zeit bei der Installationstechnik. Denn im Vergleich zur Sternverdrahtung müssen sie weniger Rücksicht darauf nehmen, wo in einer Produktion der Schaltschrank steht. Das senkt die Kosten im Maschinenbau und die Anlagen lassen sich einfacher modular konzipieren.

Einen weiteren handfesten Vorteil hat die Nähe der Steuerungstechnik zum Prozess allerdings in Sachen Ex-Schutz: Installationen mit eigensicheren Signalen in Ex-Bereichen müssen in ihrer Energie immer begrenzt sein. Dazu eigenen sich dezentrale Installationen deutlich besser, weil kürzere Leitungen schlicht weniger Energie speichern. „Kabel sind potenzielle Energiespeicher, weshalb wir immer die verlegten Längen im Blick behalten“, erklärt Experte Jörn Czysch.

Bei der Fassfüllanlage ist die Steuerungstechnik in einem gasdichten Schaltschrank installiert, in dem ein leichter Überdruck herrscht, der das Eindringen explosiver Gase sicher ausschließt. Damit sich die Anlage direkt vor Ort bedienen und überwachen lässt, ist in ihre Schaltschranktür ein Touchpanel integriert. Im Inneren des Schaltschranks läuft die komplette Aktorik und Sensorik der Fassabfüllung zusammen – sowohl die für den Ex-Bereich, also den unmittelbaren Bereich der Abfüllung innerhalb der hermetisch abgeriegelten Kabine, als auch die für den Standardbereich der Anlage ohne besondere Atex-Anforderungen, wie die komplette Fördertechnik.

Zur Anbindung aller Feldgeräte, die sich im Ex-Bereich der Anlage befinden, setzt Feige Filling die eigensicheren Module des Wago-I/O-Systems 750 ein. Die Versorgung übernimmt dabei eine spezielle Einspeiseklemme, die auch die Spannungsversorgung des nachgeschalteten Ex-i-Segments überwacht und den eigensicheren vom nichteigensicheren Teil des Wago-I/O-Systems 750 trennt.

Für die Maschinenbereiche ohne besondere Anforderungen an den Explosionsschutz setzt Feige Filling ebenfalls auf das I/O-System von Wago – dann allerdings in der Standardausführung.

Der Vorteil: Aus Sicht des Engineerings kommt für die Automatisierung der Anlage nur eine Lösung zum Einsatz – unabhängig davon, ob Geräte im Ex oder Nicht-Ex-Bereich angebunden werden. „Wir legen viel Wert darauf, dass sich unsere Anlagen konzeptionell möglichst wenig voneinander unterscheiden“, sagt Axel Frank, Leiter Automatisierungstechnik von Feige Filling. „Wenn wir bei der Ausrüstung unserer Anlagen so viel wie möglich standardisieren, unterstützt und das nicht zuletzt dabei, die Ausfallwahrscheinlichkeit einzelner Baugruppen zu minimieren“. Weil das Remote-I/O-System 750 von Wago auf eine einfache Art und Weise beide Ex- und Nicht-Ex-Bereich in einem System abdeckt, kann Feige Filling die Anlagenautomatisierung stets funktional ausrüsten ohne dabei den Weg der Standardisierung verlassen zu müssen.

Und noch etwas spricht aus Sicht von Jörn Czysch für die Zusammenarbeit mit Wago: „Bei Wago treffen wir auf Innovationsbereitschaft. Innerhalb des I/O-Systems 750 hat Wago immer wieder etwas Neues geboten und ist dran geblieben, wenn zusätzliche Anforderungen gefragt waren.“ Die blauen, eigensicheren Busklemmen für den Ex-Schutz-Bereich seien dafür ein treffendes Beispiel: „Die gab es ja auch nicht von Anfang an.“

Feige Filling nutzt – dank der Durchgängigkeit im System – das Wago-I/O-System sowohl für Ex- als auch Nicht-Ex-Anwendungen Foto: Feige Filling