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Wägetechnik

Industrielle Wägetechnik im Überblick

| Autor/ Redakteur: Redaktion PROCESS / Redaktion PROCESS

In verfahrenstechnischen Anlagen kommt dem sicheren und genauen Erfassen von Gewichtswerten eine hohe Bedeutung zu. Denn diese Daten sind die Basis für die Qualität von Zwischen- und Endprodukten, für die Materialdisposition und den Materialverbrauch, für Bilanzierung und Protokollierung – letztlich also auch für Kosten und Gewinn.

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( Archiv: Vogel Business Media )

In verfahrenstechnischen Anlagen kommt dem sicheren und genauen Erfassen von Gewichtswerten eine hohe Bedeutung zu. Denn diese Daten sind die Basis für die Qualität von Zwischen- und Endprodukten, für die Materialdisposition und den Materialverbrauch, für Bilanzierung und Protokollierung – letztlich also auch für Kosten und Gewinn.

In der industriellen Produktion sind Waagen kaum mehr als „single unit“ gefragt, häufiger geht es um die intelligente Einbindung in den Prozess. Dies bedeutet: Die Messdaten müssen über entsprechend leistungsfähige Kommunikationswege in die Prozessautomation eingebracht werden. Und es bedeutet auch: Der Wägetechnik-Anbieter sollte über den Tellerrand seiner Anlage hinaussehen können, sollte Prozessverständnis auf- und mitbringen. Er benötigt insbesondere Kenntnisse über die Schnittstellen zu vor- und nachgelagerten Prozessabläufen.

Gemeinsame Interessen gebündelt

Was liegt da näher, als unterschiedliche Kernkompetenzen zu kombinieren? Eine Kooperation für das Wägetechnik-Geschäft haben Mettler-Toledo Standard Industrial und Siemens Automation and Drives (A&D) vereinbart. Die beiden Hersteller wollen abgestimmte Produkte anbieten, die sich zu Komplett-Wägelösungen kombinieren lassen; beide Anbieter zertifizieren gemeinsam die definierten Produktkombinationen. Damit soll sichergestellt werden, dass sich diese problemlos installieren lassen und sie im Betrieb einwandfrei funktionieren.

Mettler Toledo verfügt über analoge Wägeplattformen, die sich direkt an die Siwarex-Wägesysteme von Siemens anschließen lassen. Das Sortiment an analogen Plattformen bietet Wägekapazitäten von drei Kilogramm bis zu mehreren Tonnen, ist für Trocken-Anwendungen geeignet, in rostfreier Ausführung auch für den Nassbereich. Mit seinem in die Simatic-Steuerungen integrierten Wägesystem Siwarex offeriert Siemens ein durchgängiges Angebot für die Wägetechnik, von Wägeprozessoren für Kraftmessungen, Behälter-, Gemenge-, Verlade- und Abfüllwaagen bis hin zum notwendigen Zubehör. Wichtiger Vorteil für den Anwender: Beide Partner verfügen über ein weltweites Servicenetz, das Kunden bei Installation, Inbetriebnahme und Betrieb von Wägelösungen berät.

Eigensichere Lösungen für den Ex-Schutz

Geht es um Ex-sichere Lösungen, steht Pepperl+Fuchs Extec mit eigensicheren Komponenten für die industrielle Wägetechnik (Gerätefamilie Compex) parat. Die in der Hochsprache „C“ (EPCA) programmierbare Bediengerätereihe Termex dient dabei als eichfähige Anzeige. Die Bedienterminals der Termex-Reihen 2xx und 3xx besitzen optional Schnittstellen für Plattformwaagen von Mettler-Toledo und Sartorius. Alle Komponenten sind eichfähig zugelassen nach EN45501 und für den Ex-Bereich in der Zone 1 und 2, teilweise auch für die Zone 22 konzipiert. Wie weitgehend die Wägetechnik heute Prozessabläufe dominiert, zeigt dieses Beispiel: Teleplast, Braunschweig, produziert Farben und Lacke, wobei beim Dosieren der Komponenten eine bestimmte Genauigkeit erforderlich ist.

Was bisher bei den Wäge- und Dosierprozessen auf manuellem Wege mit aufwändigen handgeschriebenen Datenprotokollen bewältigt wurde, läuft jetzt im Rahmen einer CIS-Rezepturanlage in einem Zentralrechner als transparenter Datensatz zusammen. Dieses von Bizerba entwickelte Computer-Industriewaagen-System zwingt den Bediener zu einer festgelegten Genauigkeit und macht die Produktion für die Auftragssteuerung transparent.

Zur Anlagenkonfiguration mit intelligenter Logistik gehört eine Reihe elektromechanischer Waagen, jeweils mit Auswertegeräten ITU bzw. Auswertegeräten ITU-EX zum Einsatz in Zone 1. Bei den Geräten des Typs ITU handelt es sich um universelle Mikrocomputer-gesteuerte Wägeterminals, die neben Wägefunktionen verschiedene Zusatzaufgaben wie Registrierung, Stückzahlermittlung usw. erfüllen. Dieses Instrument zur Kontrolle und Vereinfachung trägt gleichzeitig zur Erhöhung der Produktkonstanz bei und schaltet durch die permanente Bedienerführung Fehl- bzw. Übermengen-Produktionen aus. Die Produktion ist dadurch effizienter und schneller geworden. Und die Qualität des Produktes hat sich ebenfalls verbessert.

Das Mehrfachdosiersystem Multigrav von Schenck Process wird auf breiter Basis zur kontinuierlichen gravimetrischen Granulat-Dosierung in der Kunststoff- und Chemieindustrie eingesetzt. Besondere Stärken zeigt das System bei der gleichzeitigen Dosierung von unterschiedlichen Schüttgutkomponenten zur homogenen Gemengebildung. Mit einem Stellbereich von 1:80 zeichnet es sich durch Dosiergenauigkeit und gleichbleibende Dosierkonstanz aus.

Mit bis zu acht Modulen passt sich das System unterschiedlichen Aufgaben an - und das nunmehr auch sehr pflegeleicht: als leicht adaptierbare Dosierstation EasyClean für den schnellen, sauberen und einfachen Produktwechsel. Vorteilhaft ist der sekundenschnelle Produktwechsel; dabei ist das System praktisch wartungsfrei (bei einfachster Reinigungsmöglichkeit). Aufgrund der MechaTronic-Installation sei der Verkabelungsaufwand deutlich reduziert, betont der Hersteller.

Produkte in Bewegung wiegen

Die Industriewaagen der Modellreihe WM (Weighing in Motion) von Sartorius kommen nicht nur in der Produktion, sondern auch bei der Fertigungskontrolle von Teilen, beim Kommissionieren oder bei der Vollständigkeitskontrolle von Verpackungseinheiten zum Einsatz. Aus dem ermittelten Gewicht werden u.a. Rückschlüsse auf Produkteigenschaften gezogen. Beispielsweise, ob beim Spritzgießen die Form tatsächlich vollständig ausgefüllt, Montageschritte exakt ausgeführt und Behälter mit den vorgesehenen Mengen befüllt werden.

Der Herstellungsablauf muss nicht unterbrochen werden, sondern kann reibungslos fortgesetzt werden. Innerhalb der Baureihe WM gibt es zwei verschiedene Modellvarianten: Die Modelle der Baureihe Economy werden ausschließlich für das dynamische Erfassen von Wägewerten eingesetzt. Die Quality-Modelle verfügen darüber hinaus über verschiedene Zusatzfunktionen: Insgesamt 25 Datenspeicher erfassen und speichern produktbezogene Toleranzen. In Abhängigkeit vom Prüfergebnis steuern Relais bei Bedarf Warnlampen, Steuersignale oder den Weitertransport der Produkte.

„2 in 1“-Lösung: Kontrollwaage plus Metalldetektor

In der Nahrungsmittelproduktion ebenso wie in den Bereichen Kosmetik, Chemie und Pharma kommen die Vorteile der HC-MDi von OCS zum Tragen: Während die Komponente „Kontrollwaage“ alle Produkte außerhalb der Gewichtstoleranz erkennt, prüft ein Metalldetektor parallel auf metallhaltige Verunreinigungen im Produkt. Beide Komponenten sind gemeinsam in die Steuerung der Waage integriert. Dadurch verschmelzen Waage und Metalldetektor zu einer platzsparenden, einfach zu bedienenden Einheit.

In der konkreten Anwendung bedeutet dies, dass das Produkt im Einlaufbereich der Kontrollwaage den Metallsuchkopf passiert. Anschließend wird das Gewicht auf dem Wägeband erfasst. Im Auslaufband werden fehlerbehaftete - also fehlgewichtige oder metallhaltige - Produkte mittels einer Sortiereinheit mit zwei Kanälen separat ausgeworfen.

Ausblick: Servicequalität entscheidendGood news: Die Unternehmensberatung Frost & Sullivan erwartet wachsende Geschäfte für die Anbieter von Industriewaagen in Europa. Nun sollen trotz zunehmender Marktsättigung und anhaltenden Wettbewerbsdrucks bisher unerschlossene Anwendungsbereiche und sich neu entwickelnde Chancen in Osteuropa zusätzliches Umsatzpotenzial schaffen. Gleichzeitig soll die Notwendigkeit von Produktivitätssteigerungen in einer Reihe von industriellen Schlüsselsektoren der Nachfrage nach modernerer Wägetechnik zugute kommen.

Im Rahmen von Rationalisierungsmaßnahmen setzen Anwender demnach auch auf die Anschaffung schnellerer und genauerer Wägesysteme. Hier liegen Chancen für solche Waagenhersteller, die hochwertige Lösungen liefern können: „Anwender in der pharmazeutischen und der Lebensmittel- und Getränkeindustrie verlangen genauere und schnellere Waagen, zuverlässige, benutzerfreundliche Software und weitere Produktverbesserungen“, heißt es in der Analyse. Neue potenzielle Märkte sehen Fachleute zudem in der Abfallwirtschaft, beim Recycling und generell im Umweltschutz.

Angesichts von über dreihundert Marktteilnehmern dürfte der Wettbewerbsdruck hoch bleiben. Als entscheidende Differenzierungsfaktoren sieht die Analyse deshalb Preis, technisches Know-how, Service und Reputation an. Insbesondere wettbewerbsfähige Preise und ein überdurchschnittliches Engagement beim Kundendienst sollen Wettbewerbsvorteile bringen. „Da sich das Geschäft immer mehr darauf konzentriert, engere Kundenbeziehungen zu knüpfen, wird der Service zu einem entscheidenden Instrument der Differenzierung werden“, heißt es abschließend in der Analyse.

Fazit: Seit Heinrich Bölls Erzählung „Die Waage der Baleks“ weiß auch der technisch nicht vorbelastete Bildungsbürger, dass eine gerechte Abrechnung nur mit einem geeichten Maß möglich ist. „Gerechte Abrechnung“ bedeutet in der Produktion: flüssige und feste Ausgangsstoffe exakt nach Rezeptur zu wiegen, zu dosieren und miteinander zu vermengen - oft auf Bruchteile eines Gramms genau. Der heute verfügbare Stand der Technik beim Wägen bietet durch die intelligente Einbindung in den Prozess jederzeit reproduzierbare Ergebnisse und ermöglicht konstant hohe Produktqualitäten. Waagen sind in der Tat sehr „smart“ geworden.

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