Sie verwenden einen veralteten Browser. Leider können wir dadurch nicht gewährleisten, dass sich unsere Website fehlerfrei nutzen lässt. Häufig führt die Nutzung von veralteten Browsern außerdem zu niedriger Geschwindigkeit und Sicherheitsproblemen. Wir empfehlen Ihnen eine neue Version oder einen alternativen Browser zu installieren um die volle Funktionalität unserer Seite zu erhalten.
Abfüllen und Analysieren von der Pharma- zur Automobilindustrie
Nehmen wir einen Kunden aus der Pharmaindustrie und einen Hersteller von Automobilen. Dass sie völlig unterschiedliche Produkte erzeugen, ist für uns nebensächlich. Wir wissen, dass vor allem die Menge zählt – und wir wissen, wie man sie misst. Ob Inhalt von Infusionsbeuteln oder Zusammensetzung von Karosseriebeschichtungen: Mit der Surface-Acoustic-Wave-Technologie (SAW) sind wir auf einer Wellenlänge mit dem, was fließen soll.
„Ohne Umwege zum optimalen Ergebnis.“
„Keine Kompromisse mehr bei der Durchflussmenge.“
Auf einer Wellenlänge
Was Sie sehen, ist weder Karosserie noch Infusion. Was Sie sehen, ist die Art und Weise von Bürkert, mit den fluidischen Herausforderungen unserer Kunden umzugehen. Wir denken nicht in Branchen, sondern in Lösungen.
„Keine Kompromisse mehr bei der Durchflussmenge.“
Kundengespräch
Am Anfang der Lösung ist das Problem: Einer unserer langjährigen Kunden, ein Weltmarktführer im Bereich Entwicklung und Herstellung von Infusionslösungen, hat viel in eine neue Fertigungsanlage investiert.
3000 ml
Jeweils 3000 Milliliter seines hochwertigen pharmazeutischen Produkts sollen im Reinraum vollautomatisch in Infusionsbeutel fließen. Aber das wird erschwert durch die Kombination der bisher verfügbaren Durchflussmessgeräte mit dem neuen Anlagendesign und dem Automatisierungskonzept. Hinzu kommen die besondere Produktflexibilität, minimaler Bauraum und hohe Packungsdichte des Komplettsystems.
Die Anlage läuft mit hoher Geschwindigkeit und füllt in einer Minute 40 Beutel. 57 600 Liter Flüssigkeit werden innerhalb von acht Stunden auf die durchsichtigen Beutel verteilt.
Leistung pro Minute
Das Problem: Um Ausschuss zu vermeiden, dürfen die Beutel nicht unterfüllt werden. Unser Kunde kann seine Abnehmer nicht mit zu gering befüllten Beuteln beliefern und muss die Ware wegwerfen. Diejenigen, die mit zu viel Flüssigkeit gefüllt sind, kann er verkaufen – muss dabei aber in Kauf nehmen, mit jedem dieser Beutel etwas von seinem Qualitätsprodukt zu verschenken. Eine Überfüllung kann die Beutel zerstören oder die Weiterverarbeitung und den Transport unmöglich machen. Die Anlageneffizienz wäre in Frage gestellt.
Seine teure Anlage bereitet unserem Kunden also literweise Ärger, wenn sie kostbare Flüssigkeit verschenkt oder, mit zu gering befüllten Beuteln, sogar Ausschussware produziert.
Zu viel Flüssigkeit im Beutel:
sind ca. 276 Liter in 8 Stunden
entspricht 2 Badewannen – pro Schicht
Da Verschenken aber immer noch besser ist als Vergeuden, setzt er die durchschnittliche Füllmenge an der Anlage hoch, um die Ausschussrate möglichst niedrig zu halten. Das ist das kleinere Übel. Ideal ist es nicht. Aber unserem Kunden bleibt nichts anderes übrig. Zumindest fürs Erste.
Zwar gibt es auf dem Markt viele Technologien, mit denen Durchflussmengen gemessen werden können. Drei bieten sich zunächst an. Doch keine davon ist die perfekte Lösung für diesen speziellen Fall:
Durchflussmesser:
Mechanisch
Mechanische Durchflussmesser sind im hygienischen Prozessumfeld unzulässig, weil bewegte Teile im Produktstrom nicht erlaubt sind. Die Gefahr, das Produkt im Falle eines Sensordefekts zu kontaminieren, ist hoch.
Coriolis
Coriolis-Durchflussmesser sind aus mehreren Gründen nicht einsetzbar: 1. Die Vorgaben bezüglich Bauraum und Packungsdichte können nicht eingehalten werden. 2. Durch die Einschnürung des durchströmten Coriolis-Messraums (durch das Messprinzip bedingt) erhöht sich bei gleicher Durchflussmenge die Strömungsgeschwindigkeit im Vergleich zum Fluidiksystem der Anlage direkt vor dem Befüllpunkt. So können direkt am Füllpunkt Strömungsgeschwindigkeiten von bis zu 12,5 m/s entstehen. Dies macht eine genaue Befüllung unmöglich und kann den Infusionsbeutel zerstören.
Magnetisch-induktiv
Der magnetisch-induktive Durchflussmesser muss ausgeschlossen werden, da nicht alle Medien unseres Kunden über die nötige Leitfähigkeit verfügen.
Unser Kunde muss also auf Zeit setzen, genauer auf Druck-Zeit-Dosierung: Zur Befüllung der Beutel öffnet sich ein Ventil für eine gewisse Zeitspanne, um die gewünschte Menge des Produkts fließen zu lassen. So der Plan. Allerdings reagiert die Anlage hochsensibel auf äußere Einflüsse wie Druck und auf Veränderungen, die in der Fertigungsanlage etwa durch die Selbstkorrektur eines einzelnen Produktionsglieds hervorgerufen werden.
Deshalb kombiniert unser Kunde die Druck-Zeit-Messung mit einem hochpräzisen Wägesystem. Damit die strengen Vorgaben eingehalten werden, wird jeder Beutel gewogen. Doch um eine Unterfüllung zu vermeiden, wird die Durchflussmenge vorsorglich sehr hochgesetzt – und damit viel verschenkt. Unser Kunde steht folglich vor einer großen fluidischen Herausforderung: höchste Füllgenauigkeit bei maximaler Füllgeschwindigkeit.
Die Bürkert Lösung
Mit der Bürkert-Lösung kann der Kunde auf die Druck-Zeit-Messung verzichten – und muss keine Mengen an Produkt mehr verschenken. Dank der jetzt in der Anlage implementierten FLOWave-Durchflussmessern, die nach dem patentierten SAW-Verfahren arbeiten, schließen sich die Füllventile nicht mehr, wenn eine gewisse Zeit verstrichen ist, sondern nachdem die gewünschte Menge durchgeflossen ist. Für die überaus genaue Messung ist kein Kontakt zwischen Sensoren und Medium nötig, es gibt auch ohne zusätzliche Pumpe keinerlei Druckabfall, und die Leitfähigkeit des Mediums spielt keine Rolle. Die Infusionsbeutel werden nun ungeachtet der Einflüsse und Veränderungen, die vorher so negative Auswirkungen hatten, konstant befüllt. Ganz im Sinne unseres Kunden.
Bürkert Technik
Der Erfolg unserer Technologie ist messbar: Mit der Bürkert-Lösung sinkt die Varianz der Füllmengen enorm. Unser Kunde erzielt deutlich bessere Ergebnisse.
Fakt
Der komplett aus Edelstahl gefertigte FLOWave wiegt lediglich 3,2 kg und kann von einer einzigen Person schnell ein- und ausgebaut werden.
Durch die hochpräzise Befüllung werden alle Vorgaben eingehalten und die Anlageneffizienz erhöht. Unser Kunde kann mehr Beutel in gleicher Zeit befüllen und verkaufen.
Sehen Sie hier, wie Bürkert das Problem gelöst hat:
„Ohne Umwege zum optimalen Ergebnis.“
Kundengespräch
Unser Kunde stellt deutsche Luxusautos her. Und steht vor einem branchentypischen Problem. Um zu verhindern, dass das Metall korrodiert, bevor weitere Montageschritte unternommen werden können, wird die Karosserie in eine besondere Schutzlösung getaucht. Hier ist eine Optimierung längst überfällig.
Karosserie
Fakt
Die Lösung besteht hauptsächlich aus Wasser, gefolgt von den Pigmenten, die die Karosserien schützen sollen, und einem Bindemittel, das die Pigmente am Rohmaterial hält. Werden nun die künftigen Luxuswagen wieder aus dieser Mischung herausgehoben, fließt das Wasser zurück ins Becken.
Um Sedimentation, also die Ansammlung der Pigmente am Boden des Beckens zu vermeiden, wird die Flüssigkeit ständig umgewälzt. Das heißt, über eine Zirkulationsleitung fließt der Korrosionsschutz. Eine konstante Strömung verhindert die Sedimentation.
Bindemittel und Pigment haften an der Karosserie. Was auch Sinn und Zweck des Tauchbads ist. Und doch hat genau das mit der Zeit Auswirkungen auf das Ergebnis – für unseren Kunden enorm unerwünschte Auswirkungen.
Denn während die Produktion voranschreitet und der Wasseranteil nahezu gleich bleibt, sinkt die Konzentration des Pigments und des Bindemittels in der Schutzlösung immer weiter ab. Die Folge: Das Mischungsverhältnis stimmt nicht mehr. Und am Ende eines Durchlaufs kommt etwas völlig anderes heraus als am Anfang.
Unser Kunde kann das so natürlich nicht hinnehmen. Er misst deshalb in regelmäßigen Zeitabständen das Verhältnis der drei Elemente in der Schutzlösung. Und kommt dann wieder zu demselben, unbefriedigenden Ergebnis.
Noch ist das aber die einzige Lösung: Die in Intervallen aus der laufenden Produktion entnommenen Proben werden im Labor analysiert. Was dabei herauskommt wird zurückgemeldet, und das Mischungsverhältnis wird entsprechend angepasst.
Dieser Prozess ist äußerst arbeitsintensiv. In der Konsequenz hält unser Kunde die Intervalle zwischen den aufwendigen Messungen, die ohnehin nur zu einem mittelmäßigen Ergebnis führen, möglichst groß. Und muss sich mit Schwankungen im Mischungsverhältnis abfinden.
Unser Autohersteller wollte einen Weg finden, mit dem er das Mischungsverhältnis in der Schutzlösung ohne den Umweg über das Labor und am besten während der laufenden Produktion messen kann. Denn nur so wäre er in der Lage, jede Karosserie im Produktionszyklus mit derselben Schutzpigmentierung zu versehen. Und hier kommen wir ins Spiel.
Die Bürkert Lösung
Unsere Lösung ermöglicht eine lückenlose Kontrolle: Wir haben die Anlage mit der hochentwickelten SAW-Technologie ausgestattet. Unser FLOWave-Durchflussmesser meldet unserem Kunden permanent zurück, was und wie viel in der Schutzlösung für seine Karosserien fehlt – auch ohne Umweg übers Labor. Denn das befindet sich nun quasi in der Anlage. Nur sehr viel kleiner.
Mit der Bürkert-Technologie stimmt das Mischungsverhältnis nicht nur am Anfang eines Produktionszyklus. Das Ergebnis bleibt konstant: optimal.
Benefit
Die extrem aufwendigen Messungen in Intervallen fallen weg. Die Produktion muss nicht unterbrochen werden.
Kein Labor
Der arbeits- und damit kosten- und zeitintensive Weg übers Labor ist nicht mehr nötig. Unsere SAW-Sensoren ersetzen es.
