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Online-Prozessfeuchtemessung Digitalisierung in der Korkproduktion

| Redakteur: Sabine Mühlenkamp

Bislang wurde der Überwachungsprozess der Korkfeuchte stichprobenartig von Mitarbeitern der Qualitätsabteilung durchgeführt. Nun übernimmt dies online eine Feuchtemessung in Verbindung mit einer intelligenten Trocknersteuerung.

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Trocknungsanlage für Korkgranulat
Trocknungsanlage für Korkgranulat
(Bild: Liebherr-Mischtechnik )

Portugal ist bekannt für seine wunderschönen Strände, den Portwein, die sonnenverwöhnte Algarve und seine lebhaften Städte. Darüber hinaus ist das Land aber auch der größte Korkproduzent der Welt. Im Osten des Landes wächst die Korkeiche. Hier wird in der Erntezeit die Rinde des Baumes von Hand geschält und zur Weiterverarbeitung in riesige Fabriken transportiert. Der Weltmarktführer in der Verarbeitung von Kork ist die Firma Amorim mit Sitz in Mozelos, einer Kleinstadt in der Nähe von Porto. Das inhabergeführte Unternehmen hat sich neben der Korkverarbeitung in den letzten Jahrzehnten auch auf andere Industriebereiche spezialisiert und sich stetig in einen Mischkonzern gewandelt.

So ist das Unternehmen heute u.a. in der Bauindustrie und Petrochemie aktiv. Mit ungefähr 4200 Mitarbeitern und einem Umsatz von 700 Millionen Euro ist Amorim einer der größten Arbeitgeber in Portugal. Das bekannteste Produkt ist der klassische Flaschenkorken, von dem 5,4 Milliarden Stück jährlich produziert werden. Das Anwendungsgebiet für Kork ist breit. Kork hat sehr gute thermische Eigenschaften, ist schallschluckend und wirkt schwingungsdämpfend. Somit ist es hervorragend für verschiedene Bodenbelägen geeignet. Durch die gute Isolationsfähigkeit ist es ein idealer Dämmstoff. Am Standort Mozelos wird das Grundmaterial für alle späteren Produkte hergestellt – das Korkgranulat. Hierzu wird die Korkrinde in mehreren aufwändigen Prozessschritten zu Granulat in verschiedensten Größten verarbeitet.

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Das Trocknen des Granulats ist dabei einer der wichtigsten Prozessschritte, denn hierbei wird u.a. die Qualität sichergestellt. Das Material darf nicht zu feucht sein, da ansonsten Schimmelbefall droht und es nicht mehr verarbeitet werden kann. Auch eine Übertrocknung ist zu vermeiden, nicht zuletzt aus energetischen Gründen. Der Überwachungsprozess der Korkfeuchte wurde bisher stichprobenartig von Mitarbeitern der Qualitätsabteilung durchgeführt. Neben dem hohen Arbeitsaufwand der Mitarbeiter dauerte die Analyse des Materials sehr lange und somit konnte keine schnelle Reaktion auf etwaige Messwertschwankungen erfolgen.

Höhere Qualität durch exakte Feuchtemessung

Um die Trocknungsprozesse effizienter zu gestalten und die Qualität zu erhöhen, wurde eine Online-Prozess-Feuchtemessung gesucht. Hierbei hat die Feuchtemesseinrichtung Litronic FMS von Liebherr gute Ergebnisse erzielt, so konnten inzwischen drei komplette Trockner ausgestattet werden.

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Feuchtemessung weltweit im Einsatz

Bei der Korkherstellung ist die exakte Ermittlung der Materialfeuchte besonders wichtig für die gewünschte Produktqualität. Es können bis zu 16 Sensoren je Auswertemodul angeschlossen und vernetzt werden. Die Sensoren können auf Bändern, an Übergabestellen, in Siloausläufen, Rutschen oder Förderschnecken installiert werden. Die zuverlässige und exakte Funktionsweise der Litronic-FMS-II-Sensoren überzeugen seit Jahrzehnten im Einsatz für unterschiedlichste Schüttgüter (z.B. Pulver, Sande, Granulate, Glasscherben, Pellets, Tiernahrung, Getreide u.v.m.). Dank der harten, verschleißfesten Sensoroberfläche aus Zirkonoxidkeramik ist der Sensor sehr langlebig und kann sicherlich mehrere Jahre zuverlässig eingesetzt werden. Das Gehäuse ist in Edelstahl ausgeführt und deshalb in allen nur erdenklichen Einsatzfällen anwendbar. Für Anwendungen in explosionsgeschützten Bereichen sind Sensoren in Staub- und Gas-Ex-Schutz-Ausführung nach Atex-Richtlinien lieferbar.

Dabei wird nun eine intelligente Trocknersteuerung eingesetzt, welche neben der Einhaltung der Qualität auch einen starken Fokus auf den Energieverbrauch setzt. Der Feuchtegehalt des Korks soll sich in einem engen Zielkorridor bewegen, weshalb die Liebherr-Messeinrichtung sowohl am Trocknereingang als auch am Ausgang installiert ist. Somit können die beiden Feuchtewerte ausgewertet sowie verglichen und damit auch die ideale Trockenzeit durch einen Trocknungsalgorithmus ermittelt werden. Über eine mechanisch angepasste Messstrecke am Trockner sowie einer flexibel regelbaren Materialzufuhr wird das Korkgranulat ideal über den Planarsensor geleitet, sodass das bestmöglichste Ergebnis erzielt werden kann.

Für Amorim ist der Einsatz der Liebherr-Messtechnik ein weiterer Schritt im aktuellen Digitalisierungsprozess des Unternehmens, wie Projektmanager Luís Cardoso bestätigt: „Wir haben von der Amorim Geschäftsführung den klaren Auftrag erhalten, die Digitalisierung weiterzutreiben und konsequent fortzusetzen. Ein wichtiger Baustein dabei ist das FMS-II-System von Liebherr, mit welchem wir zukünftig die Qualität verbessern und den Energieverbrauch – und somit auch die Kosten – senken können.“

Dank umfangreicher Schnittstellen kann die Feuchtemessung problemlos in das Prozessleitsystem eingebunden werden. Die Prozessingenieure können nun bequem über die Anbindung an die hauseigene Ethernet-In­frastruktur relevante Daten in Echtzeit abrufen. Das System – bestehend aus dem „intelligenten“ Feuchtesensor, der Auswerteelektronik und einer komfortablen Software – erlaubt die optimale Feuchtewertbestimmung sowie Überwachung oder sogar die rezeptgetreue Korrektur für den Produktionsprozess.

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Den arithmetischen Mittelwert über die gesamte Dosierdauer ermittelt der integrierte Mikroprozessor. Der Feuchtegehalt im Medium wird in-situ gemessen, d.h. in Echtzeit. Der in den Sensor eingebaute Mikroprozessor sichert die komplette Reproduzierbarkeit, somit ist bei nachträglichen Erweiterungen der Anlage mit Sensoren oder bei einem Sensortausch keine Neukalibrierung notwendig. Der Sensor gleicht selbsttätig die Schwankungen der Materialtemperatur aus, die einen Messwert negativ beeinflussen könnten.

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