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Grenzschalter verhindert Überfüllung mit Pulpe

Kein Überlauf im Tank
Grenzschalter verhindert Überfüllung mit Pulpe

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Das Obst aus dem Ceres-Tal in Südafrika bildet die Basis für hochwertige Fruchtsäfte. Sensoren von Vega überwachen die Produktion eines dortigen Saftherstellers. Seit kurzem kommt der Grenzschalter Vegapoint 21 in einem Restebehälter für Pulpe zum Einsatz.

Ceres ist eines der ältesten landwirtschaftlichen Gebiete in Südafrika. Die ersten Bewohner waren die San und die Koi, während sich die ersten Europäer ab 1729 ansiedelten. Zunächst war die Region nur für Viehzucht bekannt, doch schnell wurde das Ceres-Tal auch für seinen Obstanbau berühmt. Ausschlaggebend für den Erfolg ist das mediterrane Klima, das für ideale Wachstumsbedingungen sorgt. Bei durchschnittlich 300 Sonnentagen pro Jahr können ganzjährig Ernten eingefahren werden. Während Kirschen von Mitte November bis Ende Dezember geerntet werden, sind Äpfel, Birnen und Pfirsiche im Sommer an der Reihe.

Seit fast 40 Jahren werden im Tal Fruchtsäfte hergestellt. Seitdem wächst der Saftproduzent kontinuierlich und hat renommierte Lebensmittel- und Getränkepreise im In- und Ausland gewonnen. Ein Grund hierfür ist, dass die Früchte geerntet und direkt verarbeitet werden – der Weg vom Ceres-Tal zum Verbraucher ist also kurz. Mittlerweile gibt es den Saft in elf verschiedenen Geschmacksrichtungen, von Äpfeln, Birnen über Pfirsiche und Litschis bis hin zu verschiedenen Saftmischungen.

Herausforderungen bei Überwachung des Pulpetanks

Sensoren von Vega werden seit vielen Jahren in der gesamten Produktion eingesetzt, beispielsweise in den zahlreichen Wassertanks, im Abwasser, in Chemikalientanks und im Pasteurisierungsprozess. Dabei schätzt man die Zuverlässigkeit des Schiltacher Unternehmens sowie den engen und unkomplizierten Kontakt zum Sensorenhersteller.

Zur besonderen Herausforderung wurde eine Messstelle in einem Tank, in dem die Reststoffe der Produktion gesammelt werden. Diese wässrige Pulpe enthält eine Mischung aus Zellstoff und Feststoffen. Die Mischung wird entwässert, der restliche Schlamm landet in einem weiteren Tank.

Früher wurde dieser Tank zuweilen überfüllt und die breiige Substanz landete auf dem Fabrikboden. Bisher eingesetzte Vibrationsgrenzschalter waren bei der Messung nicht erfolgreich. Das Problem: Die Ansammlung von Zellstoff auf den Schwinggabeln führte dazu, dass diese nicht richtig funktionierten und bei Ablassen des Tanks nicht mehr umschalteten. Zudem bereitete die Fruchtsäure weitere Schwierigkeiten. Die Folge war eine Überfüllung des Tanks, da die Pumpen nicht rechtzeitig ansprangen oder sich ausschalteten. Die Reinigung des Bodens und der Umgebung rund um den Tank war sehr aufwendig und mühselig.

Sensor arbeitet auch unter schwierigen Bedingungen

Ein neuer Sensor zur kapazitiven Grenzstandmessung von Vega war zwar vielversprechend, aber noch nicht auf dem Markt. Dennoch bot sich der Safthersteller noch vor der offiziellen Produkteinführung als Tester des Sensors an. Beim Vegapoint 21 handelt es sich um einen Grenzschalter mit abgesetztem Schaltpunkt zur Detektion von wasserbasierten Flüssigkeiten. Hierbei bilden der Sensor und der Tank die beiden Elektroden eines Kondensators. Eine durch Füllstandänderung hervorgerufene Kapazitätsänderung wird in ein Schaltsignal umgewandelt.

Die Installation führte der Safthersteller selbst aus. Messgeräte von Vega sind leicht zu bedienen und einzurichten. Das galt auch für den neuen Sensor, daher gab es keine Probleme und der Anschluss war ziemlich einfach.

Die Grenzschalter lassen sich an jede Anwendung leicht anpassen. Sie sind weitgehend unabhängig von Mediumeigenschaften und daher abgleichfrei. Durch die kleine Einheit können sie neben dem Einsatz in Tanks und Behältern zum Beispiel auch in dünnen Rohrleitungen montiert werden. Die kompakte Größe war ein wichtiger Faktor für die Entscheidung des Saftproduzenten, die Sensoren für den Pulpetank zu verwenden. Außerdem war die Tatsache, dass dies eine sehr kostengünstige Lösung ist, ausschlaggebend, gerade im Hinblick auf zukünftige Anwendungen.

Darüber hinaus erweist sich der Sensor in der Praxis als unkompliziert. Er arbeitet selbst unter schwierigen Messbedingungen wie Turbulenzen, Luftblasen, starken Fremdvibrationen oder wechselndem Medium. Merkmale, die für die Anwendung beim Fruchtsaft-hersteller ausschlaggebend waren. Selbst wenn sich am Ende auf der Sonde Ablagerungen ansammeln, schaltet der Grenzschalter immer noch um, sobald das Restwasser die Sonde erreicht hat. Anschließend kehrt er in den normalen Zustand zurück, sobald der Füllstand fällt.

Hygienegerechte Ausführung

Sensoren der Vegapoint-Serie können als Überfüllsicherung, Trockenlaufschutz, zur Öl-/Wasser- und Schaumdetektion eingesetzt werden. Dabei sorgt der optionale Universalanschluss mit Hygieneadapter für reduzierten Installationsaufwand und schlankere Lagerhaltung. Die Serie erfüllt die Anforderungen an hygienegerechte Prozesse in der Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie. Zudem hat die kleine Grenzschalterausführung ein kompaktes Edelstahlgehäuse und ist in der Elektronikausführung Transistorausgang oder als Transistorausgang mit zusätzlicher digitaler IO-Link-Kommunikation lieferbar. Der Sensor kann mit einem Tablet oder einem Smartphone über eine App drahtlos per Bluetooth bedient werden. Damit lassen sich das Schaltverhalten, die Anwendung und viele andere Parameter beliebig einstellen.

Besonderes Highlight – im wahrsten Sinne des Wortes – ist die farbige Rundum-Schaltzustandanzeige zur leichten Erkennung des Schaltzustandes. So ausgestattet haben die Anwender den Tankzustand jederzeit im Blick. Auch beim Saftproduzenten schätzt man dieses Feature und kann sich nun anderen Aufgaben bei der Saftherstellung widmen.

Vega Grieshaber KG


Autorin: Claudia Homburg

Marketing,

Vega


Florian Burgert ist Produktmanager bei Vega und verantwortlich für die Lebensmittelindustrie

Nachgefragt:   Bei Florian Burgert

Weshalb wurde die Serie Vegapoint eingeführt?

Florian Burgert: Vega ist bekannt für die hohe Qualität und Genauigkeit ihrer Messgeräte, die oft für komplexe beziehungsweise herausfordernde Messaufgaben zum Einsatz kommen. Insbesondere Anwendungen für Hilfskreisläufe benötigen jedoch Sensorik, die besonders leicht zu installieren und aufs Wesentliche reduziert ist. Mit der Vegapoint-Serie komplettieren wir das Portfolio für alle Grenzstandanwendungen und bieten für jede Messaufgabe das passende Gerät – sei sie hochkomplex oder Standard.

Was unterscheidet die Sensoren-Reihe von den bisherigen Modellen?

Florian Burgert: Die neue Geräteserie Vegapoint umfasst IO-Link als Kommunikationsstandard. Der Vorteil bei IO-Link ist, dass die Technologie in nahezu jeder Anwendung flexibel eingesetzt werden kann – ganz gleich, ob neu oder bestehend. Durch die Option bidirektional zu kommunizieren, lassen sich on demand neben den reinen Prozessdaten auch Gerätedaten und Statusinformationen abrufen.

Auch die Rundum-Schaltzustandsanzeige ist neu. Schaltzustände sind damit aus jeder Richtung gut erfassbar. Die Anzeige bleibt selbst bei schwierigen Lichtbedingungen oder weiteren Entfernungen perfekt erkennbar; auch, weil sie sich aus 256 Farben frei wählen lässt. Auf den ersten Blick kann man damit klar erkennen, ob der Messvorgang nach Vorschrift läuft oder ob ein Fehler im Prozess vorliegt.

Für welche Nutzer beziehungsweise für welche Anwendungen eignet sich die Serie?

Florian Burgert: Mit der neuen Geräteserie Vegapoint haben wir die Grenzstanddetektion auf den Punkt gebracht. Bei gewohnter Qualität deckt sie alle Standard-anwendungen zuverlässig ab. Alle wichtigen Hygieneaspekte sind durch die Geräte optimal abgedeckt und nach internationalen Standards, also nach FDA, EG 1935/2004 und EHEDG, zertifiziert.



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