Sensorlösungen für die Getränkeabfüllung

Getränkeabfüllanlagen befüllen Glasflaschen, Dosen und PET-Behälter hochautomatisiert und in einer beeindruckenden Geschwindigkeit. Neben Schnelligkeit sind Zuverlässigkeit und eine maximale Verfügbarkeit der Anlage von großer Bedeutung. Als Marktführer für Sensorik in der Getränkeabfüllung bieten wir Lösungen für alle Anwendungen entlang dieses Prozesses – von der Abfüllung, Etikettierung und Verpackung bis hin zur Palettierung und zum Versand.

Die Anwendungen sind so vielfältig wie unser darauf abgestimmtes Sensorportfolio. Die präzisen Reflexionslichtschranken der Serie PRK 18B sind unsere Spezialisten für die anspruchsvolle Erkennung von transparenten Medien. Eine besondere, in den Sensoren integrierte Trackingfunktion kompensiert eventuell auftretende Verschmutzungen und sorgt für eine erhöhte Verfügbarkeit Ihrer Anlagen. Die Edelstahlsensoren der Serien 53C und 55C zeichnen sich durch ein hygienegerechtes Design sowie eine hohe Reinigungsmittelbeständigkeit und Robustheit gegenüber großen Temperaturschwankungen aus. Der Wassersensor LS55C.H2O erkennt alle wässrigen Flüssigkeiten in den unterschiedlichsten Behältern zuverlässig. Diese kompakten Edelstahlsensoren erfüllen die hohe Schutzklasse IP 69K und haben eine ECOLAB-Zertifizierung.

01 Erkennen von PET-Preforms

Anforderung:
In Abfüllanlagen für Kunststoffflaschen werden aus Preforms PET-Flaschen geblasen. Dazu muss die transparente Preform auf der Zuführung zur Streckblasmaschine erkannt werden.

Lösung:
Die Reflexionslichtschranken der Serien 25C, 55C und 18B mit Autokollimation erkennen transparente Objekte zuverlässig. Sie eignen sich optimal für Detektionsaufgaben an Streckblasmaschinen, da sie Temperaturschwankungen und Verschmutzungen kompensieren können.

02 Erkennen von PET-Flaschen

Anforderung:
Nachdem die Preform erhitzt und in die Form geblasen wurde, muss die nun sehr dünne und hochtransparente PET-Flasche mit extrem hoher Zuverlässigkeit vom Sensor erkannt werden. Nur so kann ein störungsfreier Betrieb der Streckblasmaschine gewährleistet werden.

Lösung:
Die Reflexionslichtschranken PRK 55C und PRK 18B mit Polarisationsfilter sind speziell für die Erkennung von hochtransparenten Flaschen entwickelt. Eine Temperatur- und Verschmutzungskompensation gleicht Umgebungseinflüsse aus. So ermöglichen sie einen langfristigen Betrieb der Maschine ohne ungeplante Wartungen.

03 Sicherung von Gefahrstellen bei der Flaschenreinigung

Anforderung:
Maschinenöffnungen sorgen für eine gute Zugänglichkeit der Anlage. Die Gefahrstellen müssen im Betrieb mit optischen Schutzeinrichtungen gesichert werden. Auch in rauen Umgebungen, beispielsweise bei Flaschenreinigungsmaschinen.

Lösung:
Die Sicherheitslichtvorhänge MLC 500 sind eine flexible Lösung zur Absicherung von Maschinenöffnungen. Sie sind mit einer Auflösung ab 14 mm und in Schutzfeldlängen bis 3.000 mm erhältlich. Für anspruchsvolle Umgebungen eignen sich die Varianten mit der Schutzart IP 69K in einer gekapselten Schutzröhre.

04 Erkennen von Überstand

Anforderung:
Mehrwegflaschen werden über einen Massentransport zur Flaschenreinigungsmaschine transportiert und dort in Gassen vereinzelt. Über ein Greifersystem werden sie danach automatisch in die Reinigungszellen eingelegt. Sensoren werden eingesetzt, um mögliche Kollisionen oder „hüpfende“ Flaschen zu erkennen.

Lösung:
Die Reflexionslichtschranken PRK 46C im Kunststoffgehäuse mit Schutzart IP 69K sind für diese Applikation mit hoher Funktionsreserve ausgestattet. Die besondere Lichtfleckgeometrie reagiert nur auf Flaschen, nicht auf Spritzer, und stellt so eine hohe Verfügbarkeit sicher.

05 Flaschenerkennung im Übergabestern

Anforderung:
Die Flaschenabfüllung zeichnet sich durch sehr hohe Geschwindigkeiten aus. Für einen reibungslosen Prozess muss vor der Befüllung sichergestellt werden, dass alle Positionen des Übergabesterns mit Flaschen besetzt sind.

Lösung:
Der Lichttaster HT55C mit Hintergrundausblendung erkennt Flaschen in der Abfüllung zuverlässig und ohne Reflektor. Eine ECOLAB-Zertifizierung und der erweiterte Leuze Reinigungsmittel-Langzeittest CleanProof+ stellen die Funktionalität des Sensors in Nassbereichen und bei intensiven Reinigungsprozessen sicher.

06 Füllstanderkennung bei der Abfüllung

Anforderung:
In einer Füllmaschine wird Wasser in Behälter abgefüllt. Der Füllstand muss bei allen Behältern exakt gleich hoch sein – eine Unterfüllung soll verhindert werden.

Lösung:
Die Einweg-Lichtschranken LS / LE55CI.H2O sind für die Erkennung wässriger Flüssigkeiten und zur Füllhöhenkontrolle entwickelt. Das Sender- und Empfängersystem der Edelstahl-Serie 55C im Wash-Down-Design hat eine hohe Durchstrahlleistung und kommt auch bei nicht transparenten Behältern und Behältern mit Kunststoffetiketten zum Einsatz.

07 Erkennen von gefüllten Flaschen

Anforderung:
Nach dem Füllprozess müssen leere Flaschen detektiert werden, um Leckagen an PET- oder Glasflaschen zu erkennen. Besonders anspruchsvoll wird dies, wenn sich eine klare Flüssigkeit in einem nicht transparenten Behälter befindet.

Lösung:
Die Einweglichtschranke LS / LE55CI.H2O ist mit einer dafür optimalen Wellenlänge für die Erkennung von wässrigen Flüssigkeiten in transparenten oder undurchsichtigen Behältern entwickelt. Die Reinigungs- und Umgebungsanforderungen sind in der Abfüllung hoch, deshalb sind die Sensoren in Edelstahlgehäusen mit Schutzart IP 69K ausgeführt.

08 Anwesenheitskontrolle von Verschlüssen

Anforderung:
Nach dem Füllvorgang werden die Flaschen automatisch mit Drehverschlüssen oder Kronkorken verschlossen. Für einen kontinuierlichen Produktionsprozess muss die Präsenz der Verschlüsse in der Zuführung geprüft werden. Dabei kann nicht immer ein Reflektor angebaut werden.

Lösung:
Die Anwesenheitskontrolle kann mit Reflexionslichtschranken wie der PRK 3C gelöst werden. Kann kein Reflektor angebaut werden, eignet sich ein Lichttaster mit langem Lichtfleck für unterbrochene und unregelmäßige Objekte, wie der HT3C.XL. Für die Detektion von Kronkorken kann alternativ ein Induktivsensor IS 200 eingesetzt werden.

09 Deckelzuführung

Anforderung:
In Abfüll- und Verschließmaschinen müssen in der Deckelzuführung einzelne Verschlüsse auf dem Weg zur Verschlussmaschine zuverlässig erkannt werden.

Lösung:
Die Gabellichtschranken GS 04B und GS 08B eignen sich ideal zur Detektion kleiner Teile. Da sich Sender und Empfänger in einem Gerät befinden, lässt sich die kompakte Lösung einfach und ohne Justageaufwand integrieren. Die Sensoren werden quer zur Zuführung positioniert, so unterbricht jeder Verschluss den Lichtstrahl.

10 Überwachen von Türen und Klappen

Anforderung:
An Maschinen sind oft Türen oder Klappen erforderlich, beispielsweise zum Wechsel von Verbrauchsmaterialien oder zur Reinigung der Maschine. Diese müssen während des Betriebs geschlossen sein. Um Gefährdungen zu vermeiden, muss der Schließzustand sicherheitstechnisch überwacht werden.

Lösung:
Die magnetcodierten Sicherheits-Näherungssensoren MC 300 überwachen Türen und Klappen. Durch ihre geschlossene Bauart und die kontaktlose Funktionsweise eignen sie sich besonders für den Einsatz in rauen und feuchten Umgebungen. Mit ihren kubischen und zylindrischen Bauformen lassen sich die Geräte zudem einfach integrieren.

11 Verschlusskontrolle

Anforderung:
Nach dem Verschließen der Flaschen wird an einer Prüfstation der Sitz des Deckels geprüft. Nur korrekt sitzende Deckel stellen den einwandfreien Verschluss der Flasche sicher.

Lösung:
Der Simple Vision Sensor IVS 1048i kann mit seinem umfangreichen Toolset feststellen, ob der Flaschendeckel korrekt verschlossen ist. Eine benutzerfreundliche, grafische Oberfläche sorgt für eine schnelle Einrichtung und einen reibungslosen Betrieb des Sensors.

12 Erkennen von Positionen

Anforderung:
In den schnellen Prozessen der Getränkeabfüllung ist eine möglichst präzise Erkennung von Behältern wichtig. Bei Inspektionsmaschinen muss die Kamera positionsgenau getriggert werden. Dazu sind Sensoren mit kurzen Ansprechzeiten und fokussiertem, ausgerichtetem Lichtfleck erforderlich.

Lösung:
Reflexionslichtschranken mit Laserlicht im Kunststoffgehäuse der Serie PRK 3CL oder in Metallgehäusen, als PRK 55CL oder PRK 18B, ermöglichen eine präzise Triggerung mit sehr kleinem Jitter.

13 Flaschenerkennung im Transport

Anforderung:
Für den weiteren Abfüllprozess müssen die Flaschen in Abständen positioniert werden, um einen Zusammenprall von Flaschen und damit Geräuschbelästigung zu vermeiden. In der Transportstrecke befinden sich kurze Förderabschnitte, in denen Sensoren die Position der transparenten Flaschen erkennen.

Lösung:
Die Reflexionslichtschranken PRK 18B und PRK 55 sorgen mit einem fokussierten Lichtfleck und Autokollimation (zur Erkennung von kleinen Signalunterschieden) für einen langfristigen störungsfreien Betrieb. Als Einstiegslösung gibt es die PRK5.R mit speziellem Reflektor.

14 Füllgraderkennung im Massentransport

Anforderung:
Behälter werden im Massenstrom auf Transportbändern zur nächsten Station transportiert. Für einen kontinuierlichen Fluss muss der Füllgrad überwacht werden. Um unterschiedliche Behältergrößen und -formen zuverlässig zu erkennen, ist ein Sensor mit großem Erfassungsbereich erforderlich.

Lösung:
Die robusten und unempfindlichen Ultraschalltaster HTU 318 bzw. HTU 418 in Metall- oder Kunststoffgehäusen mit großer Erfassungskeule, sowie mit ein oder zwei unabhängig per IO-Link einstellbaren Schaltpunkten eignen sich optimal für wechselnde Behälterformate oder -farben.

15 Positionserkennung im Massenstrom

Anforderung:
Um Störungen im Massenstrom zu erkennen, kann von oben ein gleichförmiges Profil der Oberflächen erstellt werden. Lücken, z. B. durch umgefallene Dosen, müssen zuverlässig erkannt werden.

Lösung:
Der Lichtvorhang CML 700 in V-Anordnung ist für die Vermessung bewegter Objekte im Durchlauf entwickelt und erkennt Störungen über die ganze Messbreite hinweg. Da Fehlstellen kein Licht vom Sender in den Empfänger reflektieren, erkennt der Sensor diese sofort. Verschiedene Schnittstellen stehen zur Verfügung.

16 Gassenkontrolle

Anforderung:
Für die Gassenkontrolle in der Zuführung zur Gebindebildung sollen Lücken vermieden werden. Dazu werden die Behälter in Gassen aufgereiht und an geeigneten Stellen aufgestaut. Eine auftretende Lücke muss erkannt und über die Transportbandsteuerung behoben werden.

Lösung:
Eine einfache Lösung stellen mechanische Bügel in Verbindung mit Sensoren zur Endlagenerkennung dar. Über Metallwinkel an den Kunststoffbügeln kann die Endlage mit einem induktiven Sensor, z. B. IS 218 oder IS 212 in Metall- oder Edelstahlgehäusen erkannt werden.

17 Sicherung von Gefahrstellen

Anforderung:
In einer Reinigungsanlage für Fässer und KEGS gibt es Zugänge für einen manuellen Eingriff. Zur Absicherung der Gefahrenstelle sind Sicherheitssensoren mit hoher IP-Schutzart erforderlich.

Lösung:
Die Sicherheits-Lichtvorhänge MLC 500-IP sichern Gefahrstellen in hygienesensiblen Bereichen und verfügen über die höchste Schutzart IP 69K. Dazu sind die Lichtvorhänge in einer transparenten und gekapselten Röhre montiert. Verschiedene Auflösungen und Schutzfeldlängen bieten die optimale Anpassung an die Anwendung.

18 Positionskontrolle in explosionsgefährdeten Umgebungen

Anforderung:
Bei der Abfüllung von explosionsfähigen Materialien, wie leicht flüchtige Stoffe oder Stäube, müssen besonders geschützte Sensoren zum Einsatz kommen. Optische Sensoren benötigen in gefährdeten Bereichen eine ATEX-Zertifizierung.

Lösung:
Die Reflexionslichtschranke PRK 55 Ex in Kombination mit einem Reflektor ist eine zuverlässige Lösung für die Positionserkennung in explosionsgefährdeten Zonen. Sensoren der Serie 55 Ex sind für Umgebungen der Ex-Zone 2 (Gas) bzw. 22 (Staub) geeignet.