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Siloverwiegung zur Leistungs- und Füllstandkontrolle Wertvolle Rohstoffe genau verwiegen

Von Kerstin Rüther, Diana Ternes, MTS MessTechnik Sauerland GmbH, Olsberg

Wägezellen, die in einem neuen Großsilo eingebaut werden, müssen einiges aushalten. Immerhin können bis zu 720 Tonnen Füller im Silo gelagert werden. Ein Praxisbeispiel zeigt, wie eine optimierte Lkw-Vorverladung und eine kontrollierte und überwachte Silo-Befüllung möglich ist.

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Hochlast-Wägezellenmodule zur Lkw-Vorverladung
Hochlast-Wägezellenmodule zur Lkw-Vorverladung
(Bild: MTS MessTechnik Sauerland)

In Steinbrüchen entsteht bei der Gewinnung und Verarbeitung von Natursteinen neben den Hauptprodukten wie Schotter und Splitte auch ein Feinanteil, der als Füller bezeichnet wird. Dabei handelt es sich um ein natürliches, mineralisches Gesteinsmehl. Abhängig von den im Steinbruch abgebauten Gesteinsarten (Diabas, Grauwacke, Basalt oder Kalkstein) wird der Füller als wertvoller Rohstoff gewonnen. In den Steinbrüchen wird daher in die Anlagentechnik investiert, um den anfallenden Füller komplett aufzufangen, sicher zu lagern und in bester Güte zu verkaufen. Das sichert die Qualität aller anderen Produkte und generiert zusätzliche Einnahmen aus dem Verkauf des Füllers.

Aus diesen Gründen wurde auch im Diabaswerk Halbeswig im Hochsauerland aufgerüstet: Hier wurde ein neues Großsilo zur Lagerung und Verladung des Füllers errichtet. Zuvor wird der Füller vom Sand in einem Sichter getrennt.

In Halbeswig wird Diabas− ein oft grünlich scheinendes, basaltähnliches Gestein− gewonnen und verarbeitet. Mit einer Tageskapazität von bis zu 5.000 Tonnen werden im Steinbruch hauptsächlich hochwertige Zuschlagstoffe für den Asphaltstraßenbau wie Edelsplitte und Edelbrechsande, zudem Betonzuschlagstoffe, Gleisschotter und Wasserbausteine hergestellt.

Die Erweiterung der bestehenden Anlage umfasste auch die Wägetechnik, deren Einsatz folgende Aufgaben erfüllen sollte:

  • Erfassung der produzierten Füllermenge als Basis der Betriebsdatenerfassung
  • Füllstandskontrolle im Großsilo, die eine permanente Lieferbereitschaft sowie Schutz vor Überfüllung sicherstellt
  • Kontrolle der Lkw-Verladung und damit Vermeidung von Unter- bzw. Überladung der Lkw.

Keine einfache Aufgabe, denn das neue Füllersilo heißt zu Recht Großsilo: es verfügt über ein Volumen von 600 Kubikmeter. Damit fasst es bis zu 720 Tonnen Füller.

Hält großen Belastungen stand

Das Diabaswerk Halbeswig entschied sich für die alleinige Verwiegung des Silos mit großen Wägezellenmodulen vom Typ KDH-5, wozu hier vier Module mit einer Nennlast von je 2.000 kN (ca. 204 Tonnen) erforderlich sind. Die in Schweden hergestellten KDH-5 überzeugen aufgrund ihrer stabilen Konstruktion, die selbst sehr hohen Belastungen durch Seiten- und Querkräfte standhält, für den Einsatz in Siloverwiegungen. Jedes Modul besteht aus einem zylindrischen Kraftmessaufnehmer und einem Einbaumodul, also Grundplatte mit Supports, in denen der Kraftmessaufnehmer lagert, und dem Joch. Die Krafteinleitung erfolgt über das Joch, das den Kraftmessaufnehmer komplett umfasst und lose auf diesem „reitet“, d. h. in axialer Richtung auf dem Kraftmessaufnehmer verschiebbar ist. Dadurch können leichte Schiefstellungen bei der Siloaufstellung, aber auch geringe Bewegungen aufgrund von thermischen Ausdehnungen oder Vibrationen ausgeglichen werden.

Leichterer Austausch möglich

Weitere Vorteile der KDH-5: Das Modul wird direkt mit Kraftmessaufnehmer montiert, es sind keine Dummies erforderlich. Der Aufwand für den Austausch der Dummies entfällt somit. Außerdem erlaubt der Aufbau der Module, dass der Kraftmessaufnehmer getauscht werden kann, ohne dass gesamte Modul auszubauen.

Aus Gründen der statischen Sicherheit wurden bei dieser Anwendung zusätzliche Abhebesicherungen installiert, um den Belastungen durch extreme Umweltbedingungen wie Starkregen und Sturm in jedem Fall gerecht zu werden.

Schnellere Justage des Wägesystems

Die Erfassung der Füllermengen, die Steuerung der Lkw-Verladung als auch der Befüllung des Silos erfolgt über das Prozessleitsystem des Werkes. Die Siloverwiegung wurde mit dem Messverstärker Statweigh 1400 ausgerüstet, der über die Profibus-DP-Schnittstelle die aktuellen Messwerte für das Prozessleitsystem bereitstellt. Dabei handelt es sich um einen kompakten und leistungsfähigen Messverstärker. Er verfügt über eine eigene LED-Anzeige und eine kleine Bedieneinheit. Damit kann die Siloverwiegung auch unabhängig vom Prozessleitsystem eingestellt und geprüft werden – ein Vorteil, besonders bei Justage und Wartung des Wägesystems. Die Verwiegung des Großsilos in Halbeswig erzielt seit der Inbetriebnahme zuverlässige und exakte Messergebnisse. Der Kurzzeit-Verladefehler liegt bei +/- 200 kg – bei einer Gesamtnennlast von 816.000 kg! Eine großartige Leistung, die durch den Einsatz hochwertiger Wägetechnik und durch die Einhaltung der Anforderungen bei der Verwiegung erfüllt wird. In diesem Fall heißt das, die Silobefüllung während der Lkw-Verladung zu unterbrechen.

Fazit: Wer eine Investition in eine neue Anlage plant, sollte von Anfang an auch an die Erfassung der Materialströme denken. So kann rechtzeitig die optimale Wägetechnik gefunden und deren technischen Anforderungen bei der Planung berücksichtigt werden. Es ist eine Investition, die sich schnell auszahlt und große Flexibilität in der Bedienung sowie in der permanenten und sicheren Überwachung des Silofüllstandes bietet. Dies ist besonders für eine Optimierung der Lkw-Vorverladung wie auch für die kontrollierte Befüllung wichtig.

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