Neue Inhaltsstoffe, verschiedene Fettgehaltsstufen oder exotische Geschmacksrichtungen: Konsumenten erwarten heute eine nie gekannte Vielfalt. Tendenz steigend. Für Hersteller bedeutet dies, dass sich die Losgrößen ihrer Produktionslinien von Jahr zu Jahr weiter verkleinern. Das schlägt speziell bei Rohstoffen mit kurzer Haltbarkeit mit steigenden Kosten zu Buche. In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie, wo ohnehin starker Kostendruck herrscht, kommt dies besonders ungelegen. Denn Hersteller müssen hier nicht nur Spitzenprodukte produzieren, sondern gleichzeitig die passenden Antworten auf neue Vorschriften, Trends und immer kritischere Konsumenten liefern.
Entspannen lässt sich diese Situation mit einer optimierten Produktionsplanung: Wenn diese ihren Fokus auf die Verkürzung der Durchlaufzeiten und der geplanten wie auch ungeplanten Stillstände legt. Mit präzisen, hygienischen Sensoren, die Füllstände in Silos und Lagern, Drücke in Reaktoren und Durchflüsse in Rohrleitungen messen. Zwei Beispiele aus so unterschiedlichen Anwendungen wie der Produktion von Milch und von Deodorant zeigen das. Werden Füllstand- und Drucksensoren von Vega an den kritischen Stellen der Produktionsketten richtig eingesetzt, senken sie die Fehleranfälligkeit komplexer Prozesse.
Vorher: Echt kompliziert
Offenheit für neue Lösungen und gute Beratung sind der Schlüssel zum Erfolg einer Füllstandlösung. Das zeigt das Beispiel der Deodorant-Produktion eines großen französischen Kosmetikherstellers. Viele Jahre waren an dessen hohen zylindrischen Abfülltanks Differenzdrucksensoren im Einsatz. Die Messung basierte auf Drücken, die aus zwei Richtungen auf eine ölgefüllte Differenzdruckmesszelle einwirkten, die dann aus der Differenz beider Werte ein elektronisches Füllstandsignal ermittelte. Der Knackpunkt, der hier für Unzufriedenheit sorgte, war die ölgeführte Leitung.
„Die Messung konnte für uns immer nur zweite Wahl sein“, erinnert sich der zuständige Techniker. Zwar käme der Drucksensor üblicherweise nicht mit dem Messmedium des Prozesses in Berührung, aber ganz „wegdenken“ konnte er sein Unbehagen nicht bei der Vorstellung, „dass die ölgeführte Leitung eben doch potenziell für eine Kontamination sorgen kann.“ Dazu kamen umständliche Wartungs- und Kalibrieraufgaben: „Die Anleitung dafür war für mich als gelernter Maschinenbediener schwer zu verstehen“, erklärt er. „Ich bin kein Feinmechaniker – mit diesem Spezialwissen tue ich mich schwer.“
Nachher: Mit hygienischen Sensoren einfach gelöst
Seit 2023 testet das Kosmetikunternehmen nun einen hygienischen Sensor Vegapuls 42 an diesem Hochtank. Der vergleichsweise einfach aufgebaute, kompakte Radar-Füllstandsensor mit IO-Link war soeben für hygiene- und kostensensible Anwendungen am Markt eingeführt worden. Deshalb forderte der Einsatz selbst den erfahrenen Radarexperten von Vega neues Fingerspitzengefühl ab. „Mit seinem kleinen G1-Gewinde muss einem klar sein, dass er für Messungen bei Schaum oder extremen CIP-SIP-Prozessen nicht erste Wahl sein kann“, erläutert der zuständige Vertriebsmanager Veith Doeven. Dennoch bringe er eine Reihe handfester Vorteile mit.
Doeven zählt auf: „Der Sensor arbeitet ölfrei und nicht medienberührend und erfüllt die Hygieneanforderungen durch den gewünschten Abstand zur Anwendung und zum Medium. Daneben zeigt sich der Sensor so gut wie wartungsfrei.“ Es kam also auf einen Versuch an, für den Doeven im Kosmetikhersteller einen seiner langjährigen Kunden fand, der bereit war, die vorgeschlagene Lösung auf Herz und Nieren zu testen. „Heute sind wir gleichermaßen begeistert von unserem Ergebnis“, stellt er nach einer fast 8 Monate dauernden Testphase fest. „Die Messung läuft einwandfrei, sogar bei der Reinigung mit Sprühkopf.“ Doevens Fazit lautet daher: „Die Auswahl des am besten geeigneten Sensors kann sogar für erfahrene Messtechniker eine Herausforderung sein. Ohne eine enge und vertrauensvolle Beratung würden sich ideale Lösungen wie der Einsatz des kompakten Radarsensors am Abfülltank des Kosmetikherstellers wohl nicht finden lassen.“
Hygienische Sensoren für den Milchentgaser
Mehr Präzision und effizientere Prozesse durch neue digitale Lösungen sind auch ein zentrales Thema für die Lebensmittelproduktion. Denn Verschwendung erfährt hier angesichts der wachsenden Weltbevölkerung und des Klimawandels eine völlig neue Aufmerksamkeit. Dieser Herausforderung begegnet eine große bayrische Molkerei mit Vega-Messtechnik. Eine engmaschige Überwachung der Prozessdrücke und Füllstände hilft den Anlagenführern, mit verlässlichen Prozesswerten zu arbeiten und während der Produktion Verluste weitestgehend zu vermeiden. Dazu gehört bei der Milchproduktion unter anderem die Haltbarkeit mit Technologien wie Ultra-Hocherhitzung (UHT) oder aseptischer Verpackung zu verlängern. Ein wichtiger Prozessschritt findet dabei am Milchentgaser statt, wo Luft, die ungewollt beim Pasteurisieren und Erhitzen in die Milch gerät, durch Unterdruck wieder entnommen wird. Weil der in der Luft enthaltene Sauerstoff zu oxidativen Reaktionen und damit zu Geschmacks- und Qualitätsverlusten führen kann, wird mit dem Entgasungsprozess die Haltbarkeit und Lagerfähigkeit der Milch verbessert. Die Qualität des Produkts ist umso besser gewährleistet, je kontrollierter die Entgasung stattfindet.
Drei Sorgen weniger
Um sicher zu stellen, dass die vorgegebenen Parameter nicht überschritten werden, überwacht ein Differenzdruck-Messsystem, ergänzt um einen Grenzstandsensor zur Leermeldung, den Entgasungsprozess. Der Doppelpack aus zwei Vegabar-83-Drucksensoren, der den Differenzdruck elektronisch ermittelt, bietet im hygienesensiblen Vorgang den Vorteil, ohne ölgeführte Wirkdruckleitungen oder Kapillaren auszukommen. Anders als bei einer klassischen Differenzdruckmessung erfassen die Vegabar 83 Druckwerte jeweils einzeln an den beiden installierten Messstellen des Entgasers. Elektrisch verbunden erfolgt dann die Differenzbildung im Primär-Sensor. Ganz ohne aufwendige Leitungen erweist sich die Messlösung perfekt für den Einsatz in der Molkerei. Die metallischen Messzellen sind vollverschweißt, elastomerfrei und langzeitstabil für hohe Drücke von bis zu 1.000 bar geeignet, was den Betreibern die grundsätzliche Sorge darüber abnimmt, ob die hygienischen Sensoren ordnungsgemäß abgedichtet und geschützt sind. Die hygiene-optimierten Messgeräte funktionieren einfach: trotz der hohen Temperaturen des Milchentgasers zuverlässig und ohne jede Drift.
Hygiene gegen Materialverlust
Für die Lebensmittelindustrie hat die Vermeidung von Kontaminationen oberste Priorität. Ein entscheidender Faktor ist deshalb das Hygienic Design, nach dessen Maßgaben alle Vega-Sensoren, die hier eingesetzt werden, konstruiert sind. Kommen sie mit den Medien in Berührung, sind sie leicht zu säubern und lassen keine Rückstände von Schmutz oder Bakterien zu. Gefertigt sind sie aus einfach zu desinfizierenden Materialien wie Edelstahl, PEEK oder PET und mit abgedichteten Oberflächen, sodass sich keine Hohlräume bilden, in denen sich Schmutz ansammeln kann. Hygienic Design ist essenziell für die Automatisierungstechnik. Es schützt die Qualität der Produkte ebenso wie die Gesundheit der Verbraucher und hilft dank sicher überwachter Herstellung, Materialverluste ebenso wie auch unnötige Stillstände zu vermeiden.
Hygienische Sensoren als Effizienz-Booster
Um in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie auch mit kleinen Stückzahlen und zunehmend individueller Produktion bestmögliche Verfügbarkeit zu erreichen, spielt die konsequente Überwachung der Prozessfüllstände und -drücke eine zunehmend wichtige Rolle. Eine präzise und sichere Steuerung, sei es in Lagerhaltung, Abfüllung oder Dosierung, hilft im Wettbewerb zu bestehen. Durch genaue Füllstand- und Druckmessungen können Unternehmen ihre Ressourcen effizienter nutzen. Dies betrifft nicht nur die Themen Qualität, Haltbarkeit oder optimiertes Materialmanagement, sondern lässt sich weiterführen bis zum Energieverbrauch und vielen weiteren wertvollen Ressourcen.
Suchwort: Vega
Halle 7.1, Stand C31
Autorin: Claudia Homburg
Marketing,
Vega Grieshaber
