Verfahrenstechnik 12/2021

MESSEN, REGELN,

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN I TITEL Schmeckt nach Italien Sensoren überwachen Füllstand bei der Verarbeitung von Tomaten Das italienische Unternehmen Sica verbindet Tradition und Innovation. Um eine sichere Basis für die perfekte Tomatensauce herzustellen, wurden eine ganze Reihe an Investitionen in puncto Qualität und Verbrauchersicherheit getätigt. Füllstandsensoren spielen dabei eine wichtige Rolle. Autor: Florian Burgert, Produktmanager, VEGA Grieshaber KG, Schiltach verarbeitungsunternehmen in Europa und verarbeitet rund 100 000 Tonnen Frischware pro Jahr. Dabei wird vor allem die Gastronomie beliefert. Selbstverständlich wird jeder Schritt in der Verarbeitung kontinuierlich überwacht, indem alle technisch-physikalischen Parameter und Online-Qualitätskontrollen aufgezeichnet werden. Ergänzt werden die Maßnahmen durch ein gut organisiertes Rückverfolgbarkeits- und Kontrollsystem. Der Erfolg gibt dem Unternehmen recht, seit 1998 ist die Produktion kontinuierlich rund 20 % pro Jahr gewachsen. Zu verdanken ist dies neben konstanten Investitionen in die Produktion vor allem dem strikten Fokus auf Qualität und Geschmack. Alle Produkte werden ausschließlich mit frischen Tomaten aus Apulien, Kampanien, der Basilikata, Kalabrien und Latium hergestellt. Konservierungs- oder Antioxidationsmittel, die die Eigenschaften und Eine perfekte Tomatensoße gilt als echter Seelenschmeichler, deren Basis gut gereifte Tomaten sind. Eine Kunst, die das italienische Unternehmen Sica perfektioniert hat. Die in Pagani beheimatete Firma legt großen Wert auf die geschmackserhaltende Verarbeitung von sonnengereiften Tomaten und zwar von der Ernte bis zur Abfüllung. Das Geheimnis: Die Tomaten werden unmittelbar nach der Ernte und damit zum optimalen Reifezeitpunkt in Dosen abgefüllt, sodass das ganze Aroma bewahrt wird. Zudem garantiert die sofortige und schonende Verarbeitung, dass die wertvollen Vitamine und Nährstoffe der Tomate erhalten bleiben. Mittlerweile zählt das Unternehmen zu den größten und modernsten Tomatenorganoleptischen Eigenschaften der Tomaten verändern könnten, sind für das Unternehmen tabu. Tomaten fordern jeden Sensor Dennoch werden die Tomaten bei der Verarbeitung und Abfüllung nicht geschont, gleiches gilt für die eingesetzten Anlagen und Sensoren. Tomaten sind von Natur aus sauer und abrasiv. Das Umfeld ist also eine Herausforderung für jeden Sensor, und davon gibt es eine ganze Menge in den einzelnen Verarbeitungsschritten. Für die Messung von Füllständen setzt das italienische Unternehmen bereits seit einigen Jahren auf die Produkte von Vega. Nicht nur die Tomaten an sich, auch die Prozesse sind für Sensoren hart. Alle Komponenten werden häufig mit Wasser und hohem Druck gewaschen, auch Anhaftungen sind an der Tagesordnung. Feuchtigkeit, Dampf, Schmutz und selbst Turbulenzen sorgen also für ungemütliche Bedingungen. Eine weitere Herausforderung: Die Sensoren sind lediglich zwei bis drei Monate im Einsatz, da die Tomaten hauptsächlich in der Erntezeit zwischen Juli und September verarbeitet werden. Allerdings müssen die Sensoren auch nach zehn Monaten Pause bei ihrem Wie- 28 VERFAHRENSTECHNIK 12/2021 www.verfahrenstechnik.de

TITEL I MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN 01 01 Die patentierte Keramikzelle Certec erlaubt den Einsatz der Sensoren auch in anspruchsvollen Umgebungen 02 Sica legt den Fokus bei der Verarbeitung der Tomaten auf Geschmack und Qualität 02 dereinsatz sofort einwandfrei funktionieren. Es ist also eine hohe Langzeitstabilität gefordert. Früher nutzte das Unternehmen bei der Füllstandmessung Druckmessumformer mit einer metallischen Messzelle. Diese wurde aufgrund der Abrasion und während Montage-/Demontagephasen jedoch häufig zerstört. Auch die vorher eingesetzten Ultraschallsensoren kamen mit den Umgebungsbedingungen nicht zurecht. Immer wieder gab es Probleme aufgrund von Kondensation oder Verschmutzungen. Kurz, auf deren Messwerte konnte man sich nicht verlassen. Breiter Anwendungsbereich Seit rund sieben Jahren setzt Sica daher auf Sensoren von Vega. Nach und nach wurde die Instrumentierung an den unterschiedlichsten Stellen im Verarbeitungsprozess durch Vega-Sensoren ersetzt. Mittlerweile sind etwa 50 Messstellen mit den Sensoren aus Schiltach ausgestattet. Die meisten davon finden sich im Verpackungsprozess, aber auch in vielen anderen Bereichen. Sensoren des Typs Vegabar 82 werden zum Beispiel zur Füllstandmessung in Tanks und Rohrleitungen eingesetzt, in denen sich Tomaten befinden. Für den Vegabar 82 spricht, dass dieser sehr abriebfest ist und sich somit von der Säure der Tomaten nicht beeindrucken lässt. Außerdem ist er resistent gegen Temperaturschocks. Das vielseitige Standardgerät bewältigt Temperaturen bis 150 °C. Auch die extrem hohe Überlastfestigkeit von Faktor 200 gibt es kein zweites Mal auf dem Markt. Zu verdanken ist dies der Certec-Zelle, die nicht nur sehr robust ist, sondern auch für Langzeitstabilität sorgt. Herkömmliche Messkammern in Differenzdruckmessumformern, die durch eine Membran hermetisch voneinander getrennt sind, sind mechanisch instabil und stark temperaturabhängig. Dagegen erlaubt die patentierte Keramikzelle Certec den Einsatz von Sensoren auch in anspruchsvollen Umgebungen. Korrekte Messwerte Weitere Sensoren befinden sich im Konzentrator und in der Abfüllmaschine. An diesen zwei Stellen kommt je eine elektronische Differenzdruckmessung der Serie Vegabar 80 zum Einsatz. Die universell einsetzbaren Druckmessumformer, die mit zertifizierten Werkstoffen gemäß FDA und EG 1935/2004 zugelassen sind, bieten höchste Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit. Im Konzentrator erfolgt die Kontrolle des sogenannten Brix-Grades, der für die optimale Herstellung von Tomatenkonzentrat entscheidend ist. Dieser gibt den Anteil von Festkörpern in Flüssigkeiten an. Hierfür zirkuliert die Flüssigkeit, aus der das Konzentrat gewonnen wird, in einer Rohrspirale. Der Flüssigkeitsgehalt wird in einer entsprechenden Kammer durch Verdampfen extrahiert. Die elektronische Differenzdruckmessung stellt die exakte Dichtemessung sicher. Damit liefert die Messlösung einen zuverlässigen Messwert, obwohl die beiden Messpunkte weit voneinander entfernt liegen – bei früheren Messungen, die über den klassischen Differenzdruck erfolgten, waren die Messwerte nicht immer korrekt. Dauerhaft zuverlässig Auch die Abfüllung und das Eindosen sind entscheidende Phasen im Verarbeitungsprozess. Hierbei muss der Luftrest schnell und effektiv entfernt werden. Hier kommt es zu Turbulenzen durch die rotierende Füllmaschine. Die Messung konzentriert sich auf die Kontrolle des Füllstands des entfernten Materials, das durch eine Saugkolonne abgeführt wird. Auch hier sorgt die elektronische Differenzdruckmessung mit Sensoren der Vegabar-80-Serie für eine Unsere Sensoren haben sich bei Sica zu einem wichtigen Partner in der schnellen Verarbeitung von Tomaten entwickelt, was wiederum die Basis für eine perfekte Tomatensoße schafft. zuverlässige und stabile Messung im Vergleich zum klassischen Differenzdruck. Erfolgreich testete Sica den Grenzstandschalter Vegapoint in einer Feldtestserie als Überfüllsicherung und wird ihn künftig im Werk einsetzen. Die Anwender schätzen nicht nur die Langzeitstabilität und hohe Zuverlässigkeit der Sensoren, sondern allen voran die Zusammenarbeit mit Vega. Dies ist umso wichtiger, da der Zeitraum für die Produktion sehr kurz ist – auf die eingesetzten Komponenten muss dabei dauerhaft Verlass sein. Fotos: Vega www.vega.com Florian Burgert www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 12/2021 29