Ein Anschlusssystem für alle Sensoren

Umbauten von Produktionsanlagen müssen meistens in einem engen Zeitfenster ablaufen, damit der Fertigungsprozess nicht zu lange beeinträchtigt wird. So wurde eine Anlage für die Herstellung von Fruchtsäften innerhalb von neun Monaten erweitert. Dabei wurden die Sensoren zur Überwachung von Druck, Füllstand, Leitfähigkeit und Temperatur durch Geräte mit einheitlichen und flexiblen Prozessanschlüssen ersetzt, die so an beliebigen Stellen integriert werden können.

Als die Serious Food Company vor zwanzig Jahren in Mid Glamorgan gegründet wurde, hieß sie noch wie die damalige Hausmarke „Sunjuice" und konzentrierte sich auf die Herstellung von frisch gepresstem Fruchtsaft. Heute gehört das Unternehmen zu den führenden britischen Saft- und Fruchtshake-Produzenten und verarbeitet jährlich mehr als 40 000 t Zitrusfrüchte. Mit den Marken „Sunjuice" und „Frobisher" hat das Unternehmen den britischen Markt erobert und gewinnt auch weltweit zunehmend Marktanteile. Das Kerngeschäft der Saftproduktion wurde in den letzten Jahren durch weitere Produktionsgesellschaften erweitert: 2001 stieg das Unternehmen in den Markt für gekühlte Suppen ein, und fünf Jahre später kam die Dessert-Produktion hinzu. Mit sechs Produktionsstätten und mehr als 600 Mitarbeitern ist das Unternehmen eines der größten in diesem wachsenden Markt.

Im Jahr 2006 erhielt die Serious Food Company zudem den Auftrag eines anderen Unternehmens, dessen Markenprodukte in ihren Produktionsanlagen herzustellen. Deshalb war ein Ausbau der Produktionsanlage für Fruchtsaft in Süd-Wales auf etwa die doppelte Größe nötig. Das sehr enge Zeitfenster, in dem die Produktionskapazität entsprechend den Kundenanforderungen vergrößert werden sollte, erforderte den Abschluss des Projektes innerhalb von neun Monaten. Für die Prozessüberwachung sollte eine einheitliche Norm zum Einsatz kommen, um eine einfache Installation bei größtmöglicher Flexibilität zu erlauben. Dafür war ein standardisiertes Prozessanschluss-System erforderlich, über das die unterschiedlichen Messinstrumente in der gesamten Anlage angeschlossen werden können.

Einheitliche hygienische Prozessanschlüsse

„Wir wollten nicht nur einen einzigen Hersteller, der uns alle Messgeräte liefert, sondern auch in Bezug auf Größe und Typ einheitliche hygienische Prozessanschlüsse, um die Sensoren flexibel an verschiedenen Stellen innerhalb eines Prozess einsetzen zu können", erklärt Jon Gilbert-Rolfe, Verfahrenstechniker bei Serious Food, der nicht nur die Prozessanlage entwarf, sondern auch die Installation überwachte. Bei der Entscheidung für eine Zusammenarbeit mit Baumer vertraute Gilbert-Rolfe auf seine Erfahrungen aus seiner Zeit bei Tetra Pak. Dort beeindruckten ihn die damals noch unter der Marke Kamstrup bekannten Produkte durch ihre Leistungsfähigkeit, Flexibilität und die Spezifikationen der hygienischen Anschlüsse.

Die Messungen von Druck, Temperatur, Füllstand und Leitfähigkeit sollten deshalb standardmäßig mit Baumer-Produkten erfolgen. Es wurden Sensoren zur Überwachung aller Prozessbereiche benötigt: zum Entladen der Tankwagen, dem Befüllen der Pallecon-Pre-Blend-Behälter (stapelbare Kunststoffkisten zur Zwischenlagerung von Konzentraten vor der weiteren Verarbeitung), bei Reinigungs- und Sterilisationsprozessen (CIP/SIP), im Fertigungsbereich sowie in den Abfüll-, Verpackungs- und Lagerhallen.

Für die Messung des Prozessdrucks und des Füllstands in Behältern wählte Serious Food die voll konfigurierbaren Drucktransmitter Flexbar HRT, zum Teil mit Flexview-Anzeige ausgestattet, die durch ihre wartungsfreien hygienegerechten Prozessanschlüsse, eine sehr hohe Genauigkeit (weniger als 0,2% Abweichung) sowie eine bewährte Technologie überzeugten. Das Gerät kann einen Absolut- oder Relativdruck von 0 (bzw. –1) bis 400 bar messen und bietet eine Überdrucksicherheit von 400%. Die Konfiguration von Messspanne, Einheit und Dämpfung erfolgt mit dem Baumer Flexprogrammer, der an einen PC angeschlossen wird.

Als weiteren Sensor zur Füllstandsmessung setzt das Unternehmenden auf elektromagnetischen Wellen basierenden Füllstandschalter LSM mit 3A-Zulassung ein, dessen Leistung weder durch Schaumbildung noch durch das Anhaften des Mediums beeinträchtigt wird. Auch die Einbaulage des Geräts spielt keine Rolle. Alle Bauteile, die mit aggressiven Substanzen in Berührung kommen, sind aus säurebeständigem Edelstahl oder aus Peek-Kunststoff gefertigt. Da das Gerät keine beweglichen Teile hat und die Elektronik komplett integriert ist, arbeitet es nahezu wartungsfrei. Ein LED-Monitor zeigt alle Daten zuverlässig an und ermöglicht präzise Messungen, ohne dass der Einschaltpunkt kalibriert werden muss. Die Prozesstemperatur kann zwischen –20 und 85 °C liegen, aber auch für CIP-Prozesse, bei denen es kurzfristig zu Temperaturen bis zu 140 °C kommen kann, ist der LSM geeignet.

Geeignet für SIP und CIP-Reinigungsprozesse

Zur Messung der Leitfähigkeit bei Produktions- und CIP-Abläufen kommt das induktive Sensorsystem ISL050 mit Temperaturkompensation und isoliertem Temperaturausgang zum Einsatz, das ebenfalls voll konfigurierbar ist. Das kompakte, komplett aus Edelstahl gefertigte Gerät mit 3A-Zulassung für hygienegerechte Anwendungen ist unempfindlich gegen Polarisierung, Anhaftungen und Feststoffe. Es misst bei Prozesstemperaturen von –20 bis 130 °C und übersteht kurzzeitig Temperaturen bis 140 °C, sodass es sich auch für SIP-Prozesse eignet.

Die Überwachung der Prozesstemperatur erfolgt mithilfe der Temperatur-Messumformer TE1 und TE2, welche ebenfalls individuell konfigurierbar sind und in einem hygienegerechten Edelstahlgehäuse untergebracht sind. Die gelieferten Einheiten bestanden aus dem Modell TE21–43021–0035 mit Fühlerspitze mit normaler Ansprechzeit, 1/3 DIN Genauigkeit und M12-Stecker sowie dem fast gleichen Modell TE22–33020–0100, das aber eine Fühlerspitze mit kurzer Ansprechzeit hat. Die TE1-Einheiten wurden mit der gleichen Konfiguration ausgeliefert, jedoch mit einem Feldanschlusskopf.

Um die gewünschte Flexibilität innerhalb der Anlage zu ermöglichen, entwickelte Baumer ein spezielles Prozessanschluss-System, über das sich alle Geräte an beliebiger Stelle integrieren lassen. Als Standardanschluss wurde die größte hygienegerechte Verbindung PM050 mit einem Innengewinde 1-Zoll BSP (British Standard Pipe) an Tanks und Rohre geschweißt. Der ISL-Sensor kann direkt darüber angeschlossen werden. „Da die anderen Sensoren kleinere Prozessanschlüsse haben, nämlich nur 1/2-Zoll BSP, entwickelte unsere dänische Niederlassung einen speziellen Adapter in zwei Größen, über die sich die Messinstrumente an alle Einschweißverbindungen anschließen lassen" , erklärt Steve Husband, Produkt-Marketingmanager für Prozessprodukte bei Baumer in Swindon/UK. Die längeren BH 06091-Adapter dienen zur Einbindung der LSM-, TE1– und TE2-Sensoren. Die kürzere Version des BH 06091-Adapters ist das Verbindungsstück für den Flexbar-Transmitter.

Zwischen Auftragserteilung und Projektimplementierung lagen nur wenige Monate. Die dänische Baumer-Niederlassung lieferte bereits einen Monat nach der Auftragserteilung die speziell angefertigten Adapter und sämtliche Sensoren, sodass die Serious Food Company bereits im April 2006 mit der Installation beginnen und im September die neue Fertigungsanlage in Betrieb nehmen konnte. Das Projekt verlief jedoch nicht nur innerhalb des gegebenen Zeitplans, sondern auch zur vollen Zufriedenheit des Kunden. „Die Installation der Baumer-Produkte war einfach und problemlos", resümiert Gilbert-Rolfe. „Seit der Inbetriebnahme läuft die Prozessüberwachung einwandfrei und äußerst zuverlässig, sodass damit der Standard für alle kommende Projekte gesetzt ist."

eA 446

Leitfähigkeitssensor ISL