Auf kurzem Dienstweg zum Schaltschrank

Wo unterschiedlichste Milchprodukte im Sekundentakt vom Band laufen, sind ausgeklügelte Automatisierungstechnik und komplexe Fluid-Control-Systeme feste Größen in modernen Molkereibetrieben. Steuerzentrale für die pneumatischen Aktoren bilden Ventilinseln, die neuerdings so störsicher verpackt sind, dass ihnen auch heftige Reinigungsattacken nichts anhaben können. Problemlos können sie so mitten im Prozessfeld installiert werden. Möglich wird der „kurze Dienstweg“, der zu Einsparungen bei Kabeln und Schläuchen führt, durch die Kombination der Ventilinsel Airline Quick von Bürkert mit Hygienic-Design-Gehäusen von Rittal.

Basis-Baustein des von Bürkert als Komplettlösung angebotenen Systems bildet die modular ausgelegte Airline Quick-Ventilinsel Typ 8640, bei der bis zu 24 3/2-Wege Pneumatik-funktionen angereiht und als kompakter Block auf einer Edelstahl-Montageplatte installiert sind. Dank der Montage- bzw. Adapterplatte kann der anschlussfertige Pneumatikblock über passgenaue Ausbrüche direkt in den Schaltschrankboden integriert werden. Diese Lösung sorgt nicht nur für schnelle Installation und höchste Betriebssicherheit, sondern auch für den kompletten Wegfall von Pneumatikschläuchen im Gehäuse. Die außen liegende Adapterplatte inklusive Schlauchanschlusstechnik ist bei Airline Quick aus massivem V2A-Edelstahl – und so absolut beständig gegen aggressive Reinigungsmittel. Fangen Montageplatten aus Aluminium nach einer gewissen Zahl von „Wash Down“-Zyklen an zu „blühen“, bleibt das vor gut anderthalb Jahren als Branchenlösung für den Food-&-Beverage-Sektor vorgestellte System auf Dauer makellos.

Zur Komplettlösung wurde das neue Automationssystem Typ 8614 von Bürkert durch die Kombination der Airline-Quick-Lösung mit Edelstahlgehäusen aus der Serie Hygienic Design (HD) von Rittal. Die HD-Schränke sind von A bis Z auf die strengen Hygienevorgaben der Lebensmittelindustrie zugeschnitten und lassen sich gut reinigen. Konstruktionsmerkmale wie die 30°-Dachschräge sorgen für schnelles Ablaufen von Flüssigkeiten und vermeiden, dass sich bei der Reinigung aufgeschwemmte Rückstände am Gehäuse festsetzen. Gezielt wurden Spalte und außen liegende Scharniere – und damit potenzielle Nistplätze für Mikroorganismen – eliminiert. Für die Dichtheit der HD-Gehäuse sorgt die blaue, außen liegende und aus einem Stück gefertigte Silikondichtung, die beständig gegen Reinigungsmittel aller Art ist. „Sorgen aggressive Reinigungsmittel bei konventionellen Schutzgehäusen immer wieder für Leckagen durch poröse Dichtungen, sind wir mit unserem neuen Komplettsystem Typ 8614, der Installation der robusten Airline-Quick-Module in den HD-Schränken, auf der sicheren Seite – und bieten ein fix und fertiges Gesamtpaket an, das etwa in Molkereien und Brauereien mitten im hygieneintensiven Prozessumfeld eingesetzt werden kann“, unterstreicht Kai-Ulrich Seifer, der bei Bürkert als National Key Account Manager den Nahrungs- und Genussmittelbereich betreut.

Flexibel und preiswert

Angeboten wird das Komplettsystem in drei Standardbreiten – bei identischen Maßen für Tiefe und Höhe der HD-Gehäuse. Neben einer 390 mm breiten Variante gibt es das Airline-Quick-System, bei dem pro Ventil ein Durchfluss von bis zu 300 l/min möglich ist, auch in 510 und 760 mm. Bieten die beiden kleineren Gehäuse Platz für jeweils einen Block mit maximal 32 Pneumatikfunktionen, sind im großen Gehäuse zwei Ventilblöcke installiert. Bis zu 64 Pneumatikschläuche können hier angeschlossen werden. Auch im HD-Gehäuse müssen Anwender nicht auf die Hotswap-Funktion verzichten: Dank P-Absperrung lassen sich einzelne Ventile bei laufendem Betrieb austauschen, ohne die Druckluftversorgung der Ventilinsel zu unterbrechen. Das System Typ 8614, das mit Schutzart IP65 aufwartet, bietet Platz für 96 externe Steuersignale wie zum Beispiel digitale Rückmelder, die sich optional den Pilotventilen direkt zuordnen lassen. Aufwändigere Steuerungssysteme lassen sich auf einer separaten Hutschiene montieren.

Unter dem Strich bietet die Bürkert-Lösung ein Bündel von Vorteilen. Zu nennen sind kurze Wege zu Aktoren und Sensoren, wenig Aufwand für die Installation von Pneumatik-schläuchen und Steuerleitungen, schnelles Aufspüren möglicher Leckagen und damit eine einfache Überwachung und Instandhaltung, geringer Luftverbrauch sowie eine hygiene-technische Optimierung der gesamten Anlage. Die Mehrkosten des Systems können oft schon über das Einsparen von mehreren hundert Metern Schlauch oder Kabel wieder ‚eingespielt’ werden.

Wie sich das System in der Praxis bewährt, zeigt ein Blick ins westfälische Gütersloh. Hier hat die weltweit tätige Milchgenossenschaft Friesland-Campina jüngst seine Produktion deutlich erweitert. Seit Mitte 2012 läuft dort in einem Neubau eine flexible Fertigungslinie für Pudding- und Joghurtprodukte auf vollen Touren. Sie ist mit fünf Verpackungsmaschinen ausgestattet, die das fertige Produkt im Sekundentakt in Becher verfüllen, versiegeln und im passenden Gebinde versandfertig machen. Schon vor der Erweiterung wurden in Gütersloh täglich rund 300 000 l Frischmilch veredelt.

Beim Aufbau der neuen Anlage, die aus einem computergesteuerten Kreislauf mit einem verzweigten Netz aus Edelstahlrohren, Pumpen, Rührwerken, Erhitzern und bis zu 12 000 l großen, sterilen Tanks besteht, kommen durchgängig die Airline-Quick-Ventilinseln im HD-Schrank zum Einsatz.

Nahezu 2000 pneumatische Prozessaktoren waren notwendig, um in der komplexen Anlage, in die auch das automatische Reinigungs- und Desinfektionssystem (CIP) für sämtliche Rohrleitungen und Tanks integriert wurde, die unterschiedlichsten Medien präzise einzuschleusen und zirkulieren zu lassen. Installiert sind die mit gelb-blinkenden LED-Leuchten zur optischen Statusabfrage ausgestatteten Pneumatikzylinder in riesigen Pneumatikknoten. Diese wurden in Gütersloh so angelegt, dass sie im Servicefall über begehbare Metallstege schnell und einfach erreichbar sind. Die Prozessventilknoten steuern auf die Millisekunde genau, welches Medium in welcher Dosierung gefahren. Angesteuert werden sie über insgesamt 42 HD-Gehäuse mit jeweils zwei 24fach-Ventilinseln inklusive digitaler Rückmeldereingänge.

Das Gros der Pneumatik-Gehäuse, die für Friesland-Campina zur elektrischen Anschaltung mit einem Profibus DP ausgestattet sind, ist in Reih und Glied in unmittelbarer Nähe zu den Ventilknoten – und damit mitten im hygienesensiblen Prozessfeld – installiert. „Wo früher 20, 30 oder gar 50 m notwendig waren, reichen jetzt schon ganze 5 m, um vom Schaltschrank zum Aktor bzw. Sensor zu kommen“, erklärt Seifer. „Klar, dass sich der ‚kurze Dienstweg’ so auch wirtschaftlich rechnet.“

Hans-Robert Koch Rittal GmbH & Co. KG, Herborn