Druckluft, Gase, Vakuum und Druck im Lebensmittelbetrieb: Verbrauch je Linie, Leckage und Saugfunktion überwachen
Druckluft, Vakuum und technische Gase versorgen in Lebensmittel- und Getränkebetrieben Ventile, Greifer, Verpackungsmaschinen und Kälteanlagen. Ihren Verbrauch zu messen ist keine Besonderheit der Branche, die Anlässe sind es schon: viele Linien unter einem Dach, Vakuum an der Verpackung, CO2 und Ammoniak rund um Brauerei und Kühlung, Druck in Leitungen, durch die ein Lebensmittel fließt. Dieser Beitrag richtet sich an Energiemanager, Instandhalter und Maschinenbauer, deren Anlagen mit Pneumatik und Vakuum arbeiten. Die Beispiele stammen aus dokumentierten Anwendungen. Fest eingebaut ist keine der beschriebenen Lösungen. Die Dichtheit einer fertigen Verpackung ist eine eigene Prüfaufgabe und wird hier nicht behandelt.
Wichtige Punkte im Überblick
- Eine Leckagesuche mit Ultraschall zeigt, wo an einem bestimmten Tag Luft entweicht, den Verbrauch je Linie im Alltag macht erst eine dauerhafte Messung an der Linie oder der Maschine sichtbar.
- Die Energie-Management-Einheit der Modellreihe MP-F erfasst Gase und elektrische Energie und macht mit ihrer Taupunktfunktion auch die Feuchte der Druckluft sichtbar.
- Aussagekräftig wird der Vergleich vor und nach einer Reparatur, wenn beide Male an derselben Stelle im Stillstand der Linie gemessen wird, denn was dann noch fließt, ist Leckage.
- Am Sauggreifer der Verpackung misst ein Kombinierter Druck- und Durchflusssensor der Modellreihe FD-EP an einem Punkt beides: Der Druck zeigt, ob das Vakuum ansteht, der Durchfluss, ob Luft nachströmt.
- Ein Drucksensor in einer Produktleitung berührt das Medium, und ob er an einer Messstelle mit Produktkontakt eingesetzt werden darf, klärt der Betreiber vor der Bestellung.
Nach der Leckagesuche: Verbrauch je Linie dauerhaft messen
Eine Leckagesuche mit Ultraschall zeigt, wo an einem bestimmten Tag Luft entweicht. Ob eine Linie danach dicht bleibt und wie viel sie im Alltag verbraucht, zeigt sie nicht. Ein Lebensmittelbetrieb mit mehr als einem Dutzend Linien hat eine solche Suche gerade abgeschlossen und will nun den Druckluftverbrauch jeder Linie dauerhaft sehen.
Vorgesehen ist in diesem Fall die Energie-Management-Einheit der Modellreihe MP-F. Sie erfasst Gase und elektrische Energie und enthält eine Taupunktfunktion, sodass neben der Menge auch die Feuchte der Druckluft sichtbar wird. Ein Durchflusssensor ist sie nicht, auch wenn sie in den Anwendungen gerade für den Luftverbrauch je Linie gefragt ist.
Weitere Anwendungen haben denselben Kern. Ein Hersteller von Edelstahlmaschinen für die Lebensmittelindustrie will den Druckluftbedarf seiner Maschinen senken; dafür kommt die Energie-Management-Einheit in Frage. In einem Betrieb, dessen Kompressoren eigene Zähler haben, soll auch die Druckluft erfasst werden. Die Zähler am Kompressor zeigen, was erzeugt wird; wohin die Luft geht, zeigt erst eine Messung an der Linie oder an der Maschine.
Vorher und nachher: Leckage in Litern statt in Vermutungen
Ein Energie- und Umweltauditor will in einer Molkerei den Leckageverbrauch vor und nach der Reparatur vergleichen. Dafür kommt ein Anklemmbarer Durchflusssensor für Druckluft und Gase der Modellreihe FD-G in Frage. Er wird außen auf die Leitung gesetzt, die Druckluftversorgung muss dafür nicht unterbrochen werden.
Aussagekräftig wird der Vergleich, wenn beide Male an derselben Stelle und unter vergleichbaren Bedingungen gemessen wird, etwa im Stillstand der Linie, wenn kein Verbraucher Luft abnimmt. Was dann noch fließt, ist Leckage. Aus einer Schätzung wird so ein Wert in Litern pro Minute, mit dem sich Reparaturen reihen und ihr Erfolg belegen lassen. Für eine Brauerei, die viel Druckluft einsetzt und jeden Monat auf Leckagen prüft, kommt die Energie-Management-Einheit als Werkzeug dafür in Frage; offen ist dort, ob die Baugröße zur Leitung passt.
An einer älteren Ventilsteuerung im Außenbereich eines Betriebs kommt die Energie-Management-Einheit in Frage. Anlass ist die Leckage an dieser Steuerung: Gemessen werden soll, wie viel Luft dort verloren geht.
Vakuum an Sauggreifern der Verpackung überwachen
Vakuum ist in der Verpackung von Lebensmitteln allgegenwärtig, an Sauggreifern, die Beutel, Zuschnitte oder Deckel aufnehmen. Ob ein Greifer das Vakuum aufbaut, entscheidet darüber, ob er das Teil hält. In der Verpackungsabteilung eines Tiernahrungsherstellers soll genau das geprüft werden. Getestet wurde an drei Sauggreifern, an zwei davon mit einwandfreiem Ergebnis. An einer Stapelmaschine für Glasflaschen soll ebenso die Saugfunktion eines Saugförderers an einer Leitung von 10 mm überwacht werden.
Wo Druck und Durchfluss an einem Punkt gebraucht werden, misst ein Kombinierter Druck- und Durchflusssensor der Modellreihe FD-EP beides gleichzeitig. Am Sauggreifer zeigt der Druck, ob das Vakuum ansteht. Ein Durchfluss an derselben Stelle weist darauf hin, dass Luft nachströmt, etwa weil der Greifer nicht sauber aufliegt. Laut Anleitung bringt der Sensor dafür Applikationsfunktionen für Ansaugung, Abblasen, Zylinder und Sitzprüfung mit. Welche Grenzwerte als Fehler gelten, legt der Anwender an seinem Greifer und seinem Produkt fest.
Gase an der Maschine: CO2, Ammoniak und Prozessgase im Blick
Um die Brauerei herum sind Gase Teil des Prozesses. Ein Technologie- und Maschinenlieferant für Brauereien will auch den Durchfluss von CO2 an einer 1-Zoll-Leitung erfassen. Für Druckluft und Gase ist der Durchflusssensor der Modellreihe FD-G die vorgesehene Bauart; ob ein bestimmtes Gas und eine bestimmte Leitung abgedeckt sind, ist vorab im Katalog zu prüfen.
Im Eisspeicher einer Brauerei, der Kaltwasser für die Kühlung bereitstellt, sollen Druck und Temperatur des Ammoniaks überwacht werden, bei Temperaturen um den Gefrierpunkt.
Ein Hersteller von Maschinen für die Lebensmittelindustrie will mit der Energie-Management-Einheit den Verbrauch an seinen Maschinen erfassen. Dazu gehört auch ein Prozessgas, das in der Maschine eingesetzt wird; ob es sich erfassen lässt, ist offen.
Druck in Flüssigkeitsleitungen: Drucksensoren und Lebensmittelkontakt
In Flüssigkeitsleitungen ist Druck oft der zweite Wert neben dem Durchfluss. An der Testanlage eines Herstellers von Filtrationsanlagen für Molkereien, an der bereits Messtechnik vorhanden ist, sollen neben Füllstand und Durchfluss auch Drücke erfasst werden. Ein Hersteller von Mischern und Extrudern für Lebensmittel und Pharma will vorhandene Drucksensoren umstellen.
Ein Drucksensor in einer Produktleitung berührt das Medium, anders als ein anklemmbarer Durchflusssensor, der außen auf der Leitung sitzt. An einem Rohrleitungssystem gilt für einen Drucksensor mit Produktkontakt die Forderung nach einem Lebensmittelzertifikat; an den doppelwandigen Rohren ist zudem ein Anklemmen nicht nutzbar. Ob ein Drucksensor an einer Messstelle mit Produktkontakt eingesetzt werden darf, klärt der Betreiber vor der Bestellung anhand der Anleitung.
Die Energie-Management-Einheit und der Durchflusssensor der Modellreihe FD-G sind laut Anleitung nicht nach Lebensmittelvorschriften ausgelegt. Welche Kriterien für Prozesssensoren in der Nähe des Produkts gelten, behandelt ein eigener Beitrag dieser Reihe zu Dosierung, Reinigung und Hygiene.
Durchflussmessung als Servicewerkzeug
Ein anklemmbarer Sensor wird ohne Eingriff in die Leitung angesetzt und nach der Messung wieder abgenommen. Das macht ihn auch für den Service interessant: zur Inbetriebnahme, zur Fehlersuche an einer Maschine oder als Nachweis gegenüber dem Betreiber. Ein Pumpeninstallateur für Lebensmittel- und Pharmabetriebe, der eine Flüssigkeitsmessung bereits erprobt hat, braucht für Service und Wartung zusätzlich den Gasdurchfluss; dafür kommt die Modellreihe FD-G in Frage. Auch der Vergleich des Auditors vor und nach der Reparatur ist im Kern eine mobile Messung auf Zeit.
Häufige Fragen
F Wie lässt sich belegen, dass eine Leckagereparatur gewirkt hat?
A
Man misst den Druckluftdurchfluss vor und nach der Reparatur an derselben Stelle, am besten im Stillstand der Linie, wenn kein Verbraucher Luft abnimmt. Der Anklemmbare Durchflusssensor für Druckluft und Gase der Modellreihe FD-G wird dafür außen auf die Leitung gesetzt. Die Differenz zeigt die eingesparte Leckage in Litern pro Minute.
F Wie überwacht man, ob ein Sauggreifer das Vakuum aufbaut?
A
Ein Kombinierter Druck- und Durchflusssensor der Modellreihe FD-EP misst an einem Punkt Druck und Durchfluss gleichzeitig. Der Druck zeigt, ob das Vakuum ansteht, der Durchfluss, ob Luft nachströmt. Die Grenzwerte legt der Anwender an seinem Greifer fest.
F Kann man den CO2-Durchfluss in einer Brauerei von außen messen?
A
Vorgesehen ist dafür der Anklemmbare Durchflusssensor für Druckluft und Gase der Modellreihe FD-G, der ohne Eingriff in die Leitung misst. Ob ein bestimmtes Gas und eine bestimmte Leitungsgröße abgedeckt sind, ist vorab im Katalog zu prüfen. In einer dokumentierten Anwendung geht es um CO2 an einer 1-Zoll-Leitung.
F Dürfen Messwerte der Energie-Management-Einheit für eine Abrechnung genutzt werden?
A
Nein. Laut Anleitung dürfen die Energie-Management-Einheit der Modellreihe MP-F und der Durchflusssensor der Modellreihe FD-G nicht als geeichte Messgeräte im geschäftlichen Verkehr eingesetzt werden. Sie dienen der Überwachung, dem Vergleich und der Fehlersuche im eigenen Betrieb.
F Wofür eignet sich die Energie-Management-Einheit im Lebensmittelbetrieb?
A
Die Einheit misst Gase und elektrische Energie, eine Taupunktfunktion ist integriert. In den dokumentierten Anwendungen soll sie nach einer Leckagesuche den Druckluftverbrauch je Linie oder den Verbrauch einzelner Maschinen sichtbar machen. Für den Durchfluss in einer einzelnen Luft- oder Gasleitung ist die Modellreihe FD-G vorgesehen.
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