Hertzsche Wellen für süße Sachen

Dipl.-Ing. Michael Braun

Teure, störanfällige und damit wartungsintensive Verkabelungstechnik gibt es bei der funkbasierten Temperaturmesstechnik nicht. Außerdem entfallen bei Maschinen mit rotierenden Komponenten die traditionellen Schleifringe, die bei kabelbasierten Systemen für die Übertragung von Einheitssignalen notwendig sind. Das alles senkt nicht nur Kosten, sondern erleichtert auch die Installation signifikant.

Bei Prozessen mit beweglichen Anlagenteilen oder ortsungebundenen, fahrbaren Behältern, wie sie beispielsweise für die Schokoladenproduktion typisch sind, fallen diese Einsparungseffekte noch deutlicher aus. Mit Temperatursensoren bestückte Behälter für Rohstoffe, Zwischen- oder Endprodukte sind hier häufig mehrere hundert Meter von der Leitwarte entfernt. Im Unterschied zur Funktechnik wäre es sehr aufwendig, diese häufig auch wechselnden Distanzen mit kabelgebundenen Systemen zu überbrücken.

Die Wtrans-Funktemperaturfühler T01.G1/G2 eignen sich zur mobilen bzw. stationären Messung der Temperatur an beweglichen und festen Messorten. Dazu passend hat Jumo die Multifunktionsempfänger T01.EC1 mit vier Analogausgängen sowie T01.EC3 mit zwei Analogausgängen und zwei Relais im Programm.

Die Elektronik ist im Griff der Funktemperaturfühler in einem wasserdichten Gehäuse gemäß Schutzart IP 67 untergebracht. Die Sender sind sowohl als Einstichmessfühler als auch als abgesetzte Sendeeinheit für kabelgebundene Temperaturfühler und Widerstandsthermometer mit M12-Maschinensteckverbinder erhältlich. Die Einbaulängen der Fühler reichen von 50 bis 1000 mm. Sie sind in der M12-Variante für einen Temperaturbereich von -200 bis +600 °C ausgelegt.

Die zum Einsatz kommenden Funkfrequenzen sind weitgehend unempfindlich gegenüber externen Störeinflüssen. Sie erlauben eine Messwertübertragung auch in rauer Industrieumgebung, in der potenzielle Störquellen wie Drehzahlregler, Frequenzumrichter etc. gang und gäbe sind. Unter Berücksichtigung der geltenden Gesetze, Normen und Industriestandards wurde für das Wtrans-System eine Funklösung mit proprietärem Protokoll im ISM-Band auf den Frequenzen 868 MHz (Europa) und 915 MHz (USA, Kanada, Australien, Neuseeland) ausgewählt. Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Funktionalitäten verfügt jeder Tragschienenempfänger noch über eine busfähige RS-485-Schnittstelle mit Modbus-Protokoll, über die pro Empfänger bis zu 16 Wtrans-Sender verwaltet, parametriert und ausgelesen werden können.

Die Wtrans-Systemfamilie lässt sich einfach und bequem bedienen. Über ein komfortables Setup-Programm können die Systemparameter variiert und eingestellt werden. Alternativ können sämtliche Funktionen über die am Empfänger befindlichen Tasten und das Display aufgerufen und eingestellt werden. Für jeden Analogausgang kann der Bediener getrennt Parameter wie Linearisierung, Skalenanfang und -ende, Filterkonstanten, Offset des Messwertes sowie Schleppzeiger (Minimal-, Maximalwertspeicher) programmieren. Die genannten Parameter können auch als Auslöser für Alarme dienen. Alle Ausgänge der Wtrans-Geräte sind galvanisch getrennt.

Die Jumo-Wtrans-Familie umfasst auch einen Sender mit Atex-Zulassung und solche, die als Komplettgerät bis zu einer Temperatur von 125 °C eingesetzt werden können.

Die Wtrans-Temperaturfühler können in verschiedenen Prozessschritten der Schokoladenrohmassebehandlung und -weiterverarbeitung vorteilhaft eingesetzt werden.

Ein zentraler Arbeitsschritt bei der Schokoladenproduktion ist das Conchieren. Kakaobutter, Kakaomasse, Zucker, Milchpulver und andere Zutaten werden im Mélangeur zu einer Masse verarbeitet. Anschließend geht diese in eine Conchiermaschine. Durch eine intensive mechanische Bearbeitung der Masse wird ihr Restfeuchtegehalt von ca. 4 % auf etwa 1 % gebracht, um eine Kristallisation des Zuckers zu verhindern. Außerdem erhält die Schokolade durch das Conchieren ihren feinen Geschmack und ihr cremig-zartes Mundgefühl. Die Dauer des Conchierprozesses hängt von der Schokoladenart ab und kann maximal 72 h betragen. In der Regel liegt sie zwischen 4 bis 48 h. Die mechanische Bearbeitung führt zu einer Erwärmung der Schokoladenmasse, wobei Temperaturen zwischen 55 und 90°C erreicht werden. Und hier kommen die Wtrans-Temperaturfühler ins Spiel. Mit ihrer Hilfe kann die Conchiertemperatur überwacht und drahtlos an die Schaltwarte übertragen werden. Auch bei der Herstellung von Pralinenfüllmasse muss die Temperatur genau überwacht werden, wobei eine festgelegte Maximaltemperatur nicht überschritten werden darf. Andernfalls würde der Geschmack von Charge zu Charge unterschiedlich sein. Das lässt sich mit den Wtrans-Temperaturfühlern zuverlässig verhindern. Sie leisten somit einen wesentlichen Beitrag für eine gleichbleibende Produktqualität.

Im Sinne der Rückverfolgbarkeit sind die fahrbaren Behälter individuell codiert. Gleiches ist auch mit den Funktemperaturfühlern des Wtrans-Systems möglich. Zum einen kann der Anwender die Sender mithilfe der mitgelieferten Farbringe und Farbkappen kennzeichnen. Zum anderen ist eine Codierung der Sender durch eine in der Produktion vergebene fünfstellige ID möglich. Letztere kennzeichnet den Sender eineindeutig und erlaubt die verwechselungsfreie funktechnische Zuordnung eines definierten Senders mit einem festgelegten Empfänger. Die Beispiele zeigen: Die Temperaturdatenerfassung per Funk versorgt den Schokoladenproduzenten uneingeschränkt und sicher mit Messdaten, die in verfahrbaren Behältern oder Anlagen mit rotierenden Bauteilen problemlos gewonnen werden können. Und dies unabhängig von den Temperaturverteilungen in den verschiedenen Prozessschritten.

Online-Info www.dei.de/0810431