Anwenderbericht: Modulares Sensorsystem vermeidet Anlagenstillstände

Ein führender Automobilhersteller überwacht in einem seiner Werke mit aufwendiger Sensorik das komplexe Kühlsystem einer Anlage für die kathodische Tauchlackierung auf den sogenannten 'Trüblauf'. Mit der Modernisierung des gesamten Kühlkreislaufs wurde das bestehende unflexible Sensorsystem durch eine modulare Lösung von IPF Electronic ersetzt.
Die gesamte kathodische Tauchlackierung (KTL) benötigt insgesamt zwölf einzelne Prozessschritte und besteht aus mehreren großvolumigen, hintereinander angeordneten Becken.
Die gesamte kathodische Tauchlackierung (KTL) benötigt insgesamt zwölf einzelne Prozessschritte und besteht aus mehreren großvolumigen, hintereinander angeordneten Becken.Bild: IPF Electronic GmbH

Das Werk produziert eine Vielzahl unterschiedlicher Fahrzeugkomponenten, darunter auch Vorder- und Hinterachsen. Ein Großteil dieser Achsen werden in einer Anlage für die kathodische Tauchlackierung (KTL) behandelt. Die Bauteile werden zunächst gereinigt und entfettet, um sie für die eigentliche Konservierung vorzubehandeln. Dies geschieht in der ‚Phosphatierung‘ durch Aufbringen einer Zink-Phosphatschicht als Korrosionsschutz. Nach weiteren Prozessbecken folgt die Tauchlackierung. „Die gesamte Anlage umfasst mehrere großvolumige und aufeinander folgende Becken. Die KTL benötigt zwölf einzelne Prozessschritte, wobei u.a. für die Tauchlackierung jeweils zwei Becken zur Verfügung stehen, wodurch wir im Zweitaktbetrieb innerhalb von vier Minuten rund 36 Fahrzeugkomponenten lackieren können“, erklärt der Instandhaltungsleiter.

Jedes Sensorpaar bzw. jede Lichtschranke arbeitet autark und verfügt demnach über eine eigene Auswertung. Der Austausch der mit herkömmlichen M12-Steckern ausgestatteten Sensoren kann ohne zeitraubenden Verdrahtungsaufwand erfolgen.
Jedes Sensorpaar bzw. jede Lichtschranke arbeitet autark und verfügt demnach über eine eigene Auswertung. Der Austausch der mit herkömmlichen M12-Steckern ausgestatteten Sensoren kann ohne zeitraubenden Verdrahtungsaufwand erfolgen.Bild: IPF Electronic GmbH

Messsystem sorgt für Sicherheit

In den beiden Becken für die Tauchlackierung befinden sich insgesamt 156 einzelne, mit Gleichspannung versorgte Rundzellen, die sich durch den Stromfluss erwärmen und daher über ein spezielles System gekühlt werden. Der Leiter Instandhaltung präzisiert: „Jede Zelle hat einen eigenen Vor- und Rücklauf. Neben der Kühlung regelt dieses System gleichzeitig den Säuregehalt in den mit einem Gemisch aus vollentsalztem Wasser und Ameisensäure gefüllten Becken. Die Zellen bestehen aus einer Membran und einer Titananode, die einem natürlichen Alterungsprozess unterliegt. Überdies kann eine Rundzelle durch äußere Einflüsse beschädigt werden, wodurch die Membran durchlässig wird und es zum Durchbruch kommt.“

Das durch die Zelle geleitete Kühlmedium wird dann aufgrund des eindringenden schwarzen Lacks kontaminiert und kann auch alle anderen Zellen verunreinigen. Daher hat jede Rundzelle am Rücklauf ein Glasröhrchen mit einem auf einer Lichtschranke basierendem Messsystem für die Trüblaufüberwachung. Vereinfacht dargestellt, erkennt das System bei einem Zellendurchbruch die Eintrübung des Mediums im Röhrchen. Daraufhin kann der Kühlkreislauf abgeschaltet und die verunreinigte Kühlflüssigkeit aus der defekten Zelle ins Abwassersystem geleitet werden.

Jede der einzelnen Messstellen integriert eine Hochleistungslichtschranke, bestehend aus einem voll vergossenen optischen Sender OS126020 und Empfänger OE126020.
Jede der einzelnen Messstellen integriert eine Hochleistungslichtschranke, bestehend aus einem voll vergossenen optischen Sender OS126020 und Empfänger OE126020.Bild: IPF Electronic GmbH

Modulare und einfach handhabbare Lösung

„Im Zuge der Modernisierung des gesamten Kühlsystems wollten wir auch das komplette Messsystem durch eine wirtschaftlichere Lösung ersetzen“, sagt der Instandhaltungsleiter. Denn: Komponenten des vorhandenen Sensorsystems mussten regelmäßig gewechselt werden. Das verursachte hohe Kosten und überdies einen erheblichen Aufwand, da die nicht steckbaren Komponenten von einem Elektriker ausgetauscht und hierzu die Verdrahtung im Schaltschrank abgeklemmt sowie die neue Einheit angeschlossen werden musste.

Die neue Lösung sollte daher modular aufgebaut sein, damit sich alle entscheidenden Systemkomponenten möglichst einfach einzeln austauschen lassen. „Wir hatten bereits eine Lösung von IPF Electronic mit ähnlichen Eigenschaften im Einsatz, allerdings nur an einer Messstelle. Es lag daher nahe, gemeinsam mit dem Sensoranbieter eine für uns geeignete Lösung in mehrkanaliger Ausführung zu spezifizieren“, so der Instandhaltungsleiter.

>>Die Einzelkomponenten lassen sich bei einem Defekt separat austauschen<<

Die Lösung für die separate Trüblaufüberwachung an 156 einzelnen Messstellen bestand schließlich aus einer Hochleistungslichtschranke mit einem optischen Sender OS126020 und einem optischen Empfänger OE126020 in Kombination mit einer 8-Kanal-Auswerteeinheit OV650840 (Verstärker) sowie Glasfaserlichtleitern. Die Verstärker mit integrierter Elektronik für die Sensorik regeln die Leistung des getakteten Infrarotlichts. An den Glasröhrchen am Rücklauf des Kühlsystems wurden somit 312 metallummantelte Glasfaserlichtleiter installiert und mit den einzelnen Sendern sowie Empfängern verbunden. Die steckbaren Sende- und Empfangselemente wurden dann über konventionelle Sensorleitungen an 20 Verstärker angeschlossen. Jedes Sensorpaar bzw. jede Lichtschranke arbeitet autark und verfügt über eine eigene Auswertung.

Schnelle Signalübertragung zur SPS

Die Verstärker sind für eine manuelle als auch automatische Einstellung der Sendeleistung ausgelegt. Hier wählte man aufgrund der erforderlich hohen Empfindlichkeit der Sensorik eine manuell einstellbare Sendeleistung. Wird der Infrarotlichtstrahl der Lichtschranke aufgrund einer Eintrübung der Kühlflüssigkeit in einem der Glasröhrchen unterbrochen, erzeugt der betreffende Auswertekanal ein Schaltsignal, das an die Anlagen-SPS übertragen und im Leitstand der KTL-Anlage in Klartext visualisiert wird. Damit ist die defekte Zelle in einem der Becken konkret identifiziert.

Seiten: 1 2Auf einer Seite lesen

Das könnte Sie auch Interessieren

Bild: Ingersoll Werkzeuge GmbH
Bild: Ingersoll Werkzeuge GmbH
Modulares Wechselkopfsystem

Modulares Wechselkopfsystem

Ingersoll präsentiert die neue FlexTurn-Familie modularer Köpfe und Halter für Swiss-Type Maschinen. Mit dieser modularen Serie lassen sich Rüstzeiten verkürzen und Kosten sparen. Generell kostet es Zeit, die Halter aus dem Werkzeughalter der Swiss-Type Drehmaschinen auszubauen, um die Wendeschneidplatten zu wechseln. Mit der modularen FlexTurn-Serie können Wendeschneidplatten außerhalb der Maschine ausgetauscht werden, indem nur der modulare Kopf ausgebaut wird und der Schaft im Werkzeughalter bleibt.

Bild: Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH - Nico Sauermann
Bild: Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH - Nico Sauermann
Fachbericht: Königsdisziplin Stechdrehen

Fachbericht: Königsdisziplin Stechdrehen

Als Paul Horn im Jahr 1972 die Wendeschneidplatte des Typs 312 der Öffentlichkeit vorstellte, war das im Prozess des Stechdrehens eine kleine Revolution. Als erster Hersteller überhaupt präsentierten die Tübinger ein dreischneidiges Werkzeugsystem mit stehender Hartmetall-Wendeschneidplatte für das Stechdrehen. Heute ist der Prozess Stechdrehen mit Wendeschneidplatten in der modernen Fertigung nicht mehr wegzudenken.

Bild: Lehmann-UMT GmbH
Bild: Lehmann-UMT GmbH
Feinstfiltersystem auf der GrindTec und Intec

Feinstfiltersystem auf der GrindTec und Intec

Mit dem StingR Feinstfiltersystem schafft das vogtländische Unternehmen Lehmann-UMT eine universelle Lösung zur energieeffizienten und passgenauen Aufbereitung von Fluiden beim Werkzeugschleifen für verlängerte Standzeiten und hohe Werkzeugqualität. Erstmals im vergangenen Jahr vor großem Publikum auf der GrindTec präsentiert, wurde das Feinstfiltersystem mit automatischer pneumatischer Rückspülung erfolgreich am Markt platziert.

Bild: MPDV Mikrolab GmbH
Bild: MPDV Mikrolab GmbH
Optimistischer Start ins Jahr 2023

Optimistischer Start ins Jahr 2023

Viele Produktionsunternehmen erkannten im zurückliegenden Jahr, dass Investitionen in den Bereichen Digitalisierung und smarte Fabrik eine positive Auswirkung auf die gestiegene Komplexität und die vielfältigen Herausforderungen am Markt nehmen können. So konnte die MPDV Gruppe mit Sitz in Mosbach zahlreiche Projekte mit Bestandskunden realisieren und Neukunden von ihren markterprobten Lösungen überzeugen.

Bild: Schott Systeme GmbH
Bild: Schott Systeme GmbH
Vollautomatisierte Bearbeitung auf der Intec 2023

Vollautomatisierte Bearbeitung auf der Intec 2023

Auf der Intec 2023 in Leipzig vom 7. bis zum 10. März demonstriert der deutsche Softwarehersteller Schott Systeme die signifikanten Leistungserweiterungen der Version 3.10 seiner Pictures by PC-CAD/CAM-Software. Diese Version baut auf fast 40 Jahre Softwareentwicklung des Anbieters auf, der mit seiner universellen CAD/CAM-Software Pictures by PC (Preis unter 10.000€) eine kostengünstige Lösung für alle Aspekte der Konstruktion und Fertigung bereitstellt – von der Lohnfertigung, dem Sondermaschinenbau bis hin zum Werkzeug- und Formenbau.

Bild: Mahr GmbH
Bild: Mahr GmbH
Messdaten bequem sichern

Messdaten bequem sichern

Bedienung per Touch, ein ergonomisches Handling und vielfältige Auswertemöglichkeiten: Dafür steht das Höhenmessgerät Digimar 817 CLT, das in den drei Messbereichen 350, 600 und 1.000mm zur Verfügung steht. Ein schwenkbares Touchdisplay sorgt dafür, dass sich das Messgerät von Mahr aus Göttingen so komfortabel bedienen lässt wie ein Tablet: Große Schaltflächen, übersichtlich gegliederte Menüs und selbsterklärende Icons gestatten schnelle flüssige Abläufe und beschleunigen somit den Messablauf.

Bild: Airbus
Bild: Airbus
Success-Story: Rauch und Feinstaub weg

Success-Story: Rauch und Feinstaub weg

Die Bearbeitung von Grauguss auf spanenden Werkzeugmaschinen stellt besondere Anforderungen an die Luftreinhaltung. Der hohe Kohlenstoffgehalt des Materials lässt große Mengen an Feinstaub und Rauch entstehen – vor allem bei Großmaschinen und beim Schruppen mit großer Zustellung. Spezielle Abscheider beispielsweise von Rentschler Reven schützen Mensch und Maschine.

Bild: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Bild: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Neuer Leiter Industrial Europa

Neuer Leiter Industrial Europa

Christian Zeidlhack (45) hat die Leitung für das Industriegeschäft in Europa sowie die Gesamtleitung der Subregion Zentral- und Osteuropa beim global tätigen Automobil- und Industriezulieferer Schaeffler übernommen. In dieser Position verantwortet er das Direktkunden- und Vertriebspartnergeschäft der Sparte Industrial in der gesamten Region Europa sowie das gesamte Geschäft des Unternehmens in der Subregion.