Online Magazin für Konstruktion und Entwicklung

Hier finden Sie alles, was der Konstrukteur für seine Konstruktion und der Entwicklungsingenieur für seine Neuentwicklung vom Entwurf bis zur Qualitätssicherung in der Fertigung brauchen wie Produktneuheiten, deren Anwendungen, neue Technologien oder Forschungsergebnisse. Unternehmensmeldungen sowie Themen zu technologischen und Megatrends aller industriellen Branchen vervollständigen unser Angebot an Industrie News. Los geht's mit den Nachrichten.

Unternehmensmeldungen

Sensilo Werk Neubau von Jumo schreitet voran
Jumo errichtet im Technologiepark ein Werk für die Fertigung von Temperatur- und Drucksensoren mit einer Produktionsfläche von rund 13 000 m². Mit rund 50 Mio. Euro ist der Neubau die größte Investition in der Geschichte des Unternehmens.
3DExperience Word 2024 in Dallas
Zur 3DExperience World 2024 im Februar feierte Dassault Systèmes in Dallas, Texas, das 25-jährige Jubiläum der Veranstaltung. Das alljährlich stattfindende Anwendertreffen unterstützt die globale Community in der Entwicklung zukunftsfähiger Produkte und Prozesse.
Michael Koch GmbH bezieht neue Werkhalle
Im „Fabrikle“ von Michael Koch steht nun mehr Platz für die Montage kunden- und maschinenspezifischer sicherer Bremswiderstände zur Verfügung. Die neue moderne Halle wurde kürzlich von den Mitarbeitenden "im Sturm erobert".
Elon Musk verklagt OpenAI wegen Profitorientierung
Elon Musk reicht Klage gegen OpenAI und Geschäftsführer Sam Altman ein und wirft ihnen Vertragsbruch vor, das ursprünglich als gemeinnütziges konzipierte Unternehmen jetzt profitorientiert agiert.
Murat Simsir stärkt strategische Unternehmensführung bei Montech
Murat Simsir hat am 1. Januar 2024 die Position als CSO bei Montech übernommen. Der ehemalige Leiter Verkauf und Projektmanagement stärkt nun als Teil der Geschäftsleitung die strategische Unternehmensführung des Unternehmens.
FACHGEBIETE

Industrie News für Ihre Konstruktion und Entwicklung aus den Fachgebieten

Schaltschrank

Schaltschrank

Auf zum intelligenten Antriebsstrang für Predictive Maintenance

Das Modul Roba-brake-checker oder die drehmomentmessende Wellenkupplung von Mayr sorgen für intelligente Sicherheit in der smarten Produktion.

Zum Beitrag

Kunststoffe

Kunststoffe

Die ersten 100 Igus Fahrräder gehen auf die Straße

Die ersten 100 Igus Urban Bikes gehen auf die Straße und in Köln wird eine eigene Produktion mit einer Kapazität von 10.000 Fahrrädern aufgebaut.

Zum Beitrag

Kupplungen

Kupplungen

Drehmoment messende Wellenkupplung

Die smarte Stahl-Lamellenkupplung Roba-drive-checker von Mayr kann mehr als nur Drehmomente übertragen und Wellenversatz ausgleichen.

Zum Beitrag

Robotik

Robotik

Roboter für das Kabel-Handling programmieren

Artiminds Robotics stellt als Aussteller im Application Park der Hannover Messe eine Kabel-Handling-Anwendung zur präzisen Kabelsatzmontage vor.

Zum Beitrag

BRANCHENSPECIALS

Industrie News für Ihre Konstruktion und Entwicklung aus den Branchen

Lebensmitteltechnik

Lebensmitteltechnik

Schmier- und Dichtungsoptimierte Linearführung

Schaeffler präsentiert Linearführungen für die Lebensmitteltechnik mit optimierten Dichtungen, Abstreifer und Langzeitschmiereinheit.

Zum Beitrag

Mobile Arbeitsmaschinen

Mobile Arbeitsmaschinen

Flexibel anpassbares Gateway für die Agrartechnik

IFM Electronic stellt auf der Hannover Messe das Isobus Gateway vor, welches für landwirtschaftliche Geräte konzipiert und spezifisch anpassbar ist.

Zum Beitrag

Energietechnik

Energietechnik

All Electric Society – Zukunftsbild der Konnektivität

Harting gibt auf der Hannover Messe Preview einen Ausblick auf die Hannover Messe und zeichnet das Zukunftsbild einer „All Electric Society“.

Zum Beitrag

Umrichter

Umrichter

Zertifizierter Servoregler mit Profisafe-Schnittstelle

Wittenstein stellt auf der Logimat einen sicherheitszertifizierte Servoregler mit Profisafe-Interface und integrierter Sicherheitskarte für FTS vor.

Zum Beitrag

MESSESPECIALS

Industriemesse News

Hannover Messe zweigt Energie für nachhaltige Industrie
Als ein vernetztes industrielles Ökosystem demonstrieren die Aussteller unter dem Leitthema Energizing a sustainable Industry, wie durch den Einsatz von Elektrifizierung, Digitalisierung und Automatisierung Klimaneutralität erzielt werden kann.
Control Messe 2024 | Branche freut sich schon auf Stuttgart
Die Control 2024, die bedeutende internationale Fachmesse für Qualitätssicherung, findet vom 23. bis 26. April in Stuttgart statt. Sie Messe legt einen besonderen Fokus auf Automatisierung und Digitalisierung.
SPS Nürnberg: Jetzt in 16 Hallen!
Die SPS – Smart Production Solutions vom 14. bis 16.11. 2023 verzeichnet ein deutliches Wachstum der Messe im Vergleich zum Vorjahr und ist auf dem Weg zum Vor-Corona-Niveau.

Lebensmittel- und Getränke-Hersteller bleiben angesichts immer individuellerer Kundenwünsche und kleinerer Losgrößen in Hochlohnländern nur mit einer ausreichenden Prozessautomation wettbewerbsfähig. Eine performante und robuste Sensorik ist hier nötig, damit die Anlagen transparent werden. Unschlagbarer Helfer bei der Phasentrennung von Lebensmittel, Wasser und Reinigungsflüssigkeit ist der Leitfähigkeitssensor „Combilyz“ von Baumer.

Baumer Leitfaehigkeitssensor Arla Foods

 

Inhalt 

 

Effizienz in Prozessautomation bei Arla Foods beträchtlich erhöht


10.03.2020 | Die Schweizer Sensorexperten von Baumer arbeiten eng mit ihren Kunden zusammen, um für deren Probleme in der Lebensmittel- und Getränke-Herstellung die passende Sensorlösung zu schaffen. Oft entstehen aus solchen Zusammenarbeiten langfristige in der Automation Kooperationspartnerschaften wie mit der weltweit größten Molkerei Arla Foods. Der Leitfähigkeitssensor Combilyz AFI hilft in der Automatisierungstechnik dabei, jährlich pro Messstelle bei der Phasentrennung bis zu 1 Millionen Liter Medien bei der Clean-in-Place-Reinigung (CIP) einzusparen.


Parametriersoftware für IO-Link Sensoren für Plattform Moneo


Und mit dem neu entwickelten Füllstandsschalter Cleverlevel PL20 Air Trigger können Hersteller von Fruchtjoghurt den Wechsel der Container mit Fruchtzusatz präzise steuern und den Ausschuss in der Prozesstechnik auf ein Minimum reduzieren. Zudem erhöht sich durch die damit verbundene Vermeidung von Stillstandzeiten die Effektivität der Anlage deutlich. Doch wie genau tragen Sensoren zu diesen signifikanten Verbesserungen in der Prozessautomatisierung bei?

Leitfähigkeitssensoren sparen bis zu 1 Million Liter Medien

Die CIP erlaubt es Getränkeherstellern, Restpartikel und Keime in ihren Anlagen zu entfernen, ohne sie auseinanderbauen zu müssen. Solche Reinigungen sind zweifelsfrei notwendig in der Automatisierung, stellen aber zugleich hohe Anforderungen an die Prozesseffizienz. Denn der Vorgang kann hohe Mengen an Ressourcen wie Produkt Wasser, Reinigungsmittel und Zeit verbrauchen. Läuft der Reinigungsprozess, kann auf der Anlage nicht produziert werden. Wie lassen sich also die Zeit und Ressourcen bei der Reinigung in der Automation verringern und gleichzeitig die Hygienestandards einhalten?

Bei CIP bedeutet mehr oder länger nicht gleich hygienischer. Eine präzise Dosierung der Reinigungschemikalien und des Wassers sowie die richtige Reinigungsgeschwindigkeit führt schließlich zu einem genauso sauberen Ergebnis wie eine Überreinigung. Doch ist das deutlich effizienter und sicherer. So einfach diese Erkenntnis ist, so schwierig war lange die praktische Umsetzung. Denn die präzise Phasentrennung setzt eine verlässliche Medienerkennung voraus.

Die Leitfähigkeitssensoren von Baumer übernehmen hier die Verantwortung. Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften beim Leiten von Strom erkennt er, welche Flüssigkeit gerade durch die Anlage läuft und in welcher Konzentration. Einziges Problem: Nicht nur die Art der Flüssigkeit, sondern auch ihre Temperatur hat Einfluss auf die Leitfähigkeit. Eine effektive Erkennungslösung erfordert daher einen Sensor, der in kürzester Zeit mit Flexibilität auf Temperaturveränderung reagiert.

Mit dem Leitfähigkeitssensor Combilyz AFI hat der Sensorspezialist dieses Problem in der Prozessindustrie gelöst. Denn neben zuverlässiger Medienerkennung bietet dieser Sensor eine außerordentlich schnelle Temperaturkompensation. Die ohnehin schon kurze Ansprechzeit ist sogar auf Null reduzierbar, kombiniert man den Leitfähigkeitssensor mit einem Durchfluss- und Temperatursensor wie Flexflow.

Dies ist einfach realisierbar, da Baumer Sensoren über IO-Link bidirektional über die Steuerung miteinander kommunizieren können, ist das einfach realisierbar. Die Messwerte des einen Sensors können so in einem anderen Sensor genutzt werden. Damit lassen sich komplexe Messaufgaben lösen oder Prozesse und Produktionsabläufe optimieren.

Der Einsatz von Reinigungsmitteln und Wasser in der Prozessindustrie kann auf die tatsächlich benötigte Menge reduziert werden und die Phasentrennung aufgrund zuverlässiger Sensordaten gesteuert werden.

Lufterkennung für restlosen Containerwechsel

Baumer Leitfaehigkeitssensor LufteinschluesseBei der Produktion von Fruchtjoghurt standen Hersteller bis vor Kurzem vor einem großen Problem. Die hohe Zahl verschiedener Sorten erlaubt es heute nicht mehr, für jede Sorte eine dedizierte Anlage und damit gleichbleibende Prozesse zu betreiben. Anlagen müssen daher mehrere Sorten produzieren, das Engineering ist umzustellen. Die jeweiligen Fruchtzusätze werden dabei durch wechselbare Container eingebracht. Damit dieses System kosteneffizient funktioniert, müssen die Fruchtzusätze jedes Containers idealerweise komplett aufgebraucht werden.

Darin lag aber die Schwierigkeit dieser Anwendungen, denn es gab lange keine Möglichkeit, den exakten Füllstand der Container zu messen. Aufgrund der Viskosität der Medien hatten herkömmliche Sensoren Schwierigkeiten, dem Luftgehalt und damit den Leerstand korrekt zu erkennen. Sie schlugen oft zu früh Alarm, wenn die ersten Lufteinschlüsse aus dem Container kamen, dieser aber noch nicht vollständig geleert war. Dies führt zu Verschwendung von mehreren Kilogramm Frucht pro Container, was sich schnell zu mehreren Zehntausend Euro unnötiger Kosten pro Jahr summieren kann.

Es geht noch schlimmer: Die Sensoren bemerken den Leerstand nicht und lassen die Anlage mit leerem Container weiterlaufen. Dadurch gerät Stickstoff in die Pumpe, was einen langen Wartungsprozess zur Folge hat. Bis zu 15 min Stillstand sind die Folge - ein Zeitraum, in dem sonst Tausende Becher Joghurt produziert werden könnten.

In Kooperation mit einem führenden deutschen Hersteller für Milchprodukte entwickelte Baumer daher einen Sensor zur Lufterkennung mit Air Trigger-Funktion. Der Sensor ist am Zuleitungsrohr vor der Pumpe angebracht und misst zuverlässig und schnell Luft in Flüssigkeiten aller Art – und zwar viskos oder klebrig über den gesamten Messbereich. Dadurch erkennt der Sensor sofort einen Leerstand des Containers und ermöglicht das exakte Umschalten auf einen vollen Container. Als Resultat konnten Effizienz und Nachhaltigkeit der Produktion gesteigert werden.

Modifizierung und Vernetzung der Sensoren

Bei Arla Foods helfen derweil Flexflow Sensoren dabei, den Energieverbrauch der Produktionsanlage im schwedischen Falkenberg zu minimieren. Der Durchflusssensor ist dort an neuralgischen Stellen an den Komponenten der Heiz- und Kühlsysteme angebracht. Weil der Flexflow Temperatur und Durchflussgeschwindigkeit zugleich misst, kann Arla damit den Energieverbrauch der Systeme genau überwachen und so Verbesserungen für die Energiebilanz herbeiführen.

„Für unsere Kunden ergeben unsere Sensor-Lösungen einen immensen Return of Invest“, sagt Stefan Blust, Global Business Manager Food & Beverage. „Das bestätigt uns in unserem Vorgehen, die Produkte anwendungsspezifisch zu entwickeln.“ Durch das Engineering in Form der individuellen Modifikationen bestehender Produkte und deren Vernetzung wird Baumer in künftig sein Portfolio mit Sensorlösungen ausbauen, welche Lebensmittelsicherheit und Kosteneffizienz erhöhen.

Lebensmittelsicherheit ist natürlich das wichtigste Ziel der Prozessautomatisierung in der Lebensmittelbranche, aber zugleich müssen die Hersteller natürlich ihre Wettbewerbsfähigkeit erhalten oder verbessern“, so Stefan Blust. „Daher arbeiten wir mit Nachdruck an Lösungen, die Herstellern dabei helfen, beides miteinander zu verbinden.“

Schneller Leifähigkeitssensor spart 100.000 L Wasser bei Granarolo

Baumer Leitfaehigkeitssensor

31.10.2019 | Milch, Wasser, Lauge, Wasser, Säure und wieder Wasser: Das Spülen einer Anlage zum Verarbeiten und Abfüllen von Lebensmitteln (Clean in Place, CIP) folgt einer ausgefeilten Choreografie von Prozessschritten, bei denen abwechselnd unterschiedliche Flüssigkeiten durch Leitungen und Tanks fließen. Unschlagbarer Helfer bei der Phasentrennung von Lebensmittel, Wasser und Reinigungsflüssigkeit ist der Leitfähigkeitssensor „Combilyz“ von Baumer.

Oben genannte Medien kosten Geld, belasten die Umwelt und sollten deshalb so sparsam wie möglich eingesetzt und recycelt werden. Der Combilyz misst hochgenau die elektrische Leitfähigkeit des vorbeiströmenden Mediums und schließt daraus auf die Art des Mediums und dessen Konzentration. Dabei ist er schneller als vergleichbare Sensoren auf dem Markt: Dank der kurzen Ansprechzeit der Temperaturkompensation liegt der genaue Messwert für die Leitfähigkeit in nur 15 s vor, statt erst nach 50 s wie bei Sensoren anderer Hersteller. Entsprechend früher kann die Steuerung reagieren und die einzelnen Phasen durch das Schalten von Ventilen trennen.

Gesamtanlageneffizienz steigt dank Leitfähigkeitsmessung

„Berechnungen zeigen, dass Lebensmittel verarbeitende Betriebe mit dem Combilyz Leitfähigkeitssensor beim Clean in Place-Prozess beträchtliche Kosten für Wasser und Reinigungsmittel einsparen können“, betont Stefan Blust, Branchenmanager Food + Beverage bei Baumer. Damit steige die Gesamtanlageneffizienz (Overall Equipment Effectiveness, OEE) deutlich. Wie groß das Einsparpotenzial ist, zeigt Granarolo, der größte Milchverarbeitungsbetrieb Italiens.


Induktiver Sensor erfasst weltweit erstmals Carbon


In seinem Werk in Bologna werden Tanks, Rohrleitungen und Wärmebehandlungsanlagen bis zu 30 Mal am Tag gespült. „Dank der schnellen Temperaturkompensation des Combilyz sparen wir an jeder Messstelle mehr als 100.000 Liter Wasser pro Jahr ein“, erläutert Bruno Landuzzi, der Verantwortliche für Instandhaltung und Pasteurisierung bei Granarolo. Wer wissen möchte, welche Einsparung in seinem Unternehmen möglich ist, kann dies übrigens mit dem Sparrechner CIP von Baumer kalkulieren.

Das Geheimnis der schnellen Temperaturkompensation des Combilyz AFI ist seine Kappe aus Peek-Kunststoff im One-Piece-Hygienedesign. Sie enthält die induktiven Sensorelemente für Leitfähigkeitsmessungen und den Temperatursensor. Die Sensorspitze hat eine geringe thermische Masse und einen geringen Wärmeübergangswiderstand, wodurch der Temperatursensor sehr schnell auch auf große Temperaturschwankungen reagiert. Schneller sind nur Sensoren mit zweigeteilter Kappe, wo der Temperatursensor unter Metall liegt. Doch viele Temperaturwechsel nagen am Übergang zwischen Kunststoff und Metall, weshalb diese Sensoren häufiger ausfallen und nicht lebensmittelsicher sind.

Usability „Beyond the Standard“

Die kurze Ansprechzeit ist aber nur eine Besonderheit des Combilyz AFI. Diese Ausführung ist auch sehr anwenderfreundlich. Das farbige Touch-Display erleichtert die Parametrierung. Und dem frei definierbaren Leitfähigkeitsbereich lassen sich beliebigen Anzeigefarben zuordnen, zum Beispiel blau für Wasser und rot für Säure. So erkennt man schon von Weitem, welches Medium gerade durch die Leitung fließt. Seine Messwerte übermittelt der Sensor über eine 4…20 mA-Schnittstelle mit optionalem Hart-Protokoll.


Füllstandssensor mit IO-Link für das IIoT


Neben der Standardvariante Combilyz AFI4 mit dem kompletten Sensor in einem Gehäuse gibt es für enge Stellen den Combilyz AFI5. Dort sind Sensorelement und Display getrennt und über ein Kabel verbunden. Das erleichtert die Platzierung. Egal für welche Variante sich der Betreiber entscheidet: Beide haben ein Edelstahlgehäuse nach Schutzklasse IP69K, sind also geschützt gegen Hochdruck-Dampfreinigen.

Häufige Fragen

Was ist ein Leitfähigkeitssensor?

Ein Leitfähigkeitssensor ist ein Sensor der die Fähigkeit einer Flüssigkeit misst, elektrischen Strom zu leiten, was Rückschlüsse auf ihren Ionen- oder Salzgehalt erlaubt.

Was wird bei der Leitfähigkeit gemessen?

Bei der Leitfähigkeit wird gemessen, wie gut eine Lösung elektrischen Strom leiten kann, was auf die Konzentration und Mobilität der gelösten Ionen in der Lösung hinweist.

Warum misst man Leitfähigkeit?

Man misst die Leitfähigkeit, um Informationen über die Ionenkonzentration in einer Lösung zu erhalten, was für die Überwachung der Wasserqualität, die Kontrolle chemischer Prozesse und die Beurteilung der Reinheit oder Verschmutzung von Flüssigkeiten wichtig ist.

Was sind die Vorteile und wie funktioniert ein konduktiver Leitfähigkeitssensors mit 4 Elektroden im Vergleich zu 2 Elektroden Systemen?

Ein konduktiver Leitfähigkeitssensor mit vier Elektroden bietet eine verbesserte Genauigkeit und Stabilität gegenüber traditionellen Zwei-Leitfähigkeitselektroden-Systemen. Bei der Vier-Elektroden-Leitfähigkeitsmessung werden zwei Elektroden zur Einspeisung eines Stroms und zwei weitere zur Messung der Spannung verwendet. Diese Anordnung minimiert den Einfluss von Elektrodenpolarisation und Randeffekten, was zu präziseren Messergebnissen der Leitfähigkeit, besonders in Lösungen mit niedriger Ionenkonzentration, führt.

Das könnte Sie auch interessieren...

Encoder | Industrial Ethernet und Industrie 4.0 Drehgeber

Encoder | Industrial Ethernet und Industrie 4.0 Drehgeber

Encoder fungieren als Messwertaufnehmer zur präzisen Drehzahlmessung und Positionserfassung in Fertigungsprozessen,...
Ultraschallsensor | Für Distanz, Abstand und Füllstand

Ultraschallsensor | Für Distanz, Abstand und Füllstand

Ein Ultraschallsensor übernimmt millimetergenaue Messungen der Distanz von Objekten oder der Füllstände von Medien wie...
Drucksensoren | Druckmesstechnik goes digital

Drucksensoren | Druckmesstechnik goes digital

In der Industrie sorgt ein breites Spektrum an Drucksensoren für die Regulierung der mechanischen Messgröße Druck und...
Baumer Group baut neues Innovationszentrum in Frauenfeld

Baumer Group baut neues Innovationszentrum in Frauenfeld

In der Baumer Group gibt es Neuigkeiten: Der Sensorspezialist setzt seinen Wachstumskurs fort und baut ein neues...
Drehgeber für Achsen in Antrieb, Maschine und Anlage

Drehgeber für Achsen in Antrieb, Maschine und Anlage

Baumer bietet ein breites Portfolio an Drehgebern für unterschiedlichste Einsatzfälle. Zu den Neuheiten zählt der Heavy...
Laser Distanzsensor für Maschinen und Anlagen

Laser Distanzsensor für Maschinen und Anlagen

Baumer bietet für die Wegmessung, Abstandsmessung und Positionsmessung verschiedenster Objekte diverse Ausführungen an...