Use Cases für den hygienischen Radar-Füllstandsensor
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Einsatz in der Herstellung von Wein und Obstbränden
Seit 1828 gibt es die Brennerei Steinhauser in Kressbronn am Bodensee, die bis heute in familiärer Hand ist. Im Jahr 1996 wurde die damals modernste Verschlussbrennerei Europas aufgebaut, die seit 2021 nun auch mit Sensorik und Software der ifm unterstützt wird. Ein Sensor, der in der Schnaps- und Weinherstellung zum Einsatz kommt, ist der berührungslose Radarsensor LW2720. Dieser überwacht den Füllstand im Tank, in den unterschiedliche Obstmaische eingefüllt wird. Dies kann Maische für den Klassiker Williams- (Birne) sein, aber auch Kirsch-, Mirabelle-, Zwetschge- oder Apfelmaische. Die Maische wird dann anschließend im Tank vergärt.
Die Gründe für den Einsatz des Radarsensors sind vielfältig: Über die berührungslose Messung werden Ablagerungen an der Messzelle, die bei einer hydrostatischen Füllstandsmessung mit frontbündigem Drucksensor vorkommen können, im Vorhinein ausgeschlossen. Dies ist von Bedeutung, da Ablagerungen die Messung negativ beeinflussen können. Hinzu kommt, dass bei der Gärung ein sogenannter Kopfdruck im Tank entsteht, welcher ebenfalls einen Einfluss auf eine Druckmessung hätte. Des Weiteren kann das Rührwerk, welches im Befüllprozess in den Tank gefahren wird, über den intelligenten Algorithmus des Sensors zuverlässig ausgeblendet werden.
Füllstandüberwachung im hygienischen Edelstahltank
Der Grundstein für die Meckatzer Löwenbräu Allgäuer Bierspezialitäten wurde vor über 280 Jahren gelegt. Damals schenkte Joseff Fessler im Jahre 1738 zum ersten Mal Meckatzer Bier aus dem Allgäu aus. 115 Jahre später erwarben Lena und Gebhard Weiß die Landbrauerei zu Meckatz und begründeten damit die fortwährende Leidenschaft der Familie Weiß, bestes Allgäuer Bier zu brauen. Heute wird unser Kunde im Brauprozess mit Sensorik von ifm unterstützt. Unter anderem wird der Radarsensor LW2720 zur kontinuierlichen Füllstandüberwachung in einem Tank mit entgastem Wasser eingesetzt. Der Tank selbst ist mit einem sich nach unten verjüngenden Kegelboden versehen und mit einem Sprayball ausgestattet, was in der Vergangenheit zu Herausforderungen geführt hat. Für den Radarsensor stellt die Tankgeometrie jedoch kein Problem dar und die Messung erfolgt jederzeit präzise. Ausschlaggebend hierfür ist die verwendete 80GHz-Frequenz, mit welcher der Sensor das Signal in einem sehr kleinen Abstrahlwinkel aussendet. Auf diese Weise bleiben die Radarwellen von dem Sprayball unbeeinflusst, sowohl während als auch nach der Reinigung.
Bewegliche Einbauten automatisch ausblenden und Füllstände zuverlässig ermitteln
Ein Kunde in der Fruchtsaftproduktion nutzt nicht nur den reinen Fruchtsaft, auch die anfallenden Fruchtrückstände werden für eine optimale Ressourcennutzung weiter verarbeitet. Nach dem Pressvorgang, bei dem Saft und Frucht getrennt werden, werden die Fruchtrückstände einem Feststoffpuffertank von oben zugeführt. Die Rückstände treffen in der Anlage zunächst auf einen Brückenbrecher, mit dem die Rückstände gespalten und verkleinert werden. Direkt darunter befindet sich am Boden der Anlage eine Schnecke, mit der die Rückstände in den nächsten Prozess gefördert werden. Die Besonderheit im Feststoffpuffertank: der Brückenbrecher kann nur bis zu einer bestimmten Füllhöhe arbeiten. Hier kommt unser Radar-Füllstandsensor LW2720 ins Spiel. Trotz umfangreicher Einbauten, die zudem ständig in Bewegung sind, ermittelt der Sensor den vorherrschenden Füllstand und die Zufuhr der Fruchtrückstände kann entsprechend geregelt werden.
Kontinuierliche Füllstandüberwachung im CIP-Tank
Der Laugetank eines CIP-Prozesses bringt die Herausforderung mit sich, dass die Lauge über die Zeit kristallisieren kann und sich an den Tankwänden oder Einbauten absetzt. Für unseren Kunden, der mehrere Schwinggabeln im Einsatz hatte, hatte dies zur Folge, dass die Schwinggabeln dauerhaft oder falsch geschaltet haben. Jetzt überwacht der Radar-Sensor sicher und zuverlässig den Füllstand im Laugetank und bleibt unbeeinflusst von den kristallinen Ablagerungen.
Einsatz in einem Laugesedimentationstank
Natronlauge ist ein weit verbreitetes Medium in der Lebensmittelindustrie. Unser Kunde setzt Natronlauge unter anderem für die Reinigung von Flaschen ein. Mithilfe der Lauge werden Etiketten und Schmutzrückstände entfernt. Um die Lauge mehrfach zu verwenden, wird diese in einem Sedimentationstank für die erneute Nutzung aufbereitet.
Die Herausforderung hier sind Schmutzpartikel im Tank, welche eine hydrostatische Füllstandmessung beeinflussen. Grund hierfür ist das Absetzen der Schmutzpartikel auf der Messzelle, wodurch diese verkleben kann. Auch Ultraschallsensoren kommen aufgrund von Dampf und Kondensat an Ihre Grenzen. Unsere Lösung: Kontinuierliche Füllstandüberwachung mit dem Radar-Sensor LW2720.
Hygienische Lagertanks überwachen
Eine der häufigsten Anwendungen für hygienische Füllstandmesstechnik sind große Lagertanks, sowohl in der Milch- und Getränkeindustrie als auch in anderen flüssigkeitsverarbeitenden Lebensmittelbetrieben. Unser Kunde Deine Bio-Molkerei - Die Gläserne Molkerei am Standort Münchehofe setzte zur Füllstandüberwachung großer Lagertanks bisher vielfach Druckmessgeräte ein. Jetzt übernimmt die Überwachung der Radar-Sensor LW2720 - dies auch noch berührungslos. Selbst Einbauten, wie Rühr- und Mischwerke oder Sprühkugeln zur Reinigung des Tanks, sind für den Sensor kein Problem.
Am Tag der Inbetriebnahme waren sowohl der Produktionsleiter des Standorts Münchehofe, als auch der Projektleiter des Anlagenbauers GEA TDS vor Ort. Beide haben sich auf eine mehrstündige Implementierung bei regnerischem Wetter eingestellt. Doch nach einer kurzen Erläuterung durch unseren Vertrieb und der Einstellung der Referenzhöhe war die Inbetriebnahme abgeschlossen. Es wurde klar: Für den LW2720 ist kein Expertenwissen und keine aufwändige Inbetriebnahme notwendig.
Einsatz in der Herstellung von Bäckereiprodukten
Ein Kunde der ifm setzt bei der Überwachung des Füllstandes auf den Radarsensor LW2720. Überwacht wird innerhalb der Cookie-Produktion ein 9 m hoher Tank, der mit Pflanzenölen, wie z.B. Palmöl, gefüllt und von oben mit Druck beaufschlagt ist. Der Sensor überzeugt, da er sowohl temperatur- als auch druckunabhängig funktioniert. Auch Kondensat und nahezu transparentes Medium stellen keine Herausforderung für den Sensor dar. Im direkten Vergleich würden bei dieser Applikation sowohl Ultraschallsensoren, aufgrund von Kondensat und Druck als auch optische Systeme an Ihre Grenzen stoßen.
