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Sensoren

Indirekte Kraftmessung mit Dehnungssensoren

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Mit Doppelclip-Automaten lassen sich Würste hygienisch und ökonomisch verschließen.
(Bild: Baumer)

Aus der Welt der Clip-Verpackungslösungen ist Tipper Tie nicht mehr wegzudenken. Seit seiner Gründung im Jahr 1952 hat das Unternehmen zahlreiche Innovationen im Bereich der Clipmaschinen und -technik eingeführt. Im Laufe der Jahre wurde nicht nur die Produktlinie der TT-Doppelclip-Automaten unter Berücksichtigung von steigenden Marktanforderungen, anspruchsvollen Kundenbedürfnissen und mit Einsatz fortschrittlicher Technologien ständig weiterentwickelt. Heute bietet Tipper Tie weltweit Anwendungsexpertise, Anlagen und After-Sales-Support für Kunden aller Größenordnungen – vom unabhängigen Wursthersteller über die kleine Metzgerei bis hin zum global aufgestellten Fortune-500-Verarbeitungsunternehmen. Am Standort Glinde in Deutschland werden die Doppelclip-Automaten TT 1815 und TT1512 produziert. Sie zeichnen sich durch hygienisches Design, Benutzerfreundlichkeit sowie niedrige Gesamtbetriebskosten aus.

Fein abgestimmter Clip-Prozess

Der Verschließbereich ist das operative Herzstück der Automaten. Es besteht aus jeweils zwei Raffern, Matrizen und einem zweiendigen Stempel. Ob Einzel-, Ketten- oder Ringwürste – im Verarbeitungsprozess werden immer ein Wurstanfang und ein Ende gleichzeitig verclippt. Dabei umfassen die beiden Raffer die Wurst, ziehen den Darm kontrolliert auseinander und schaffen Platz für die Clips. Diese werden von den Matrizen in Aufwärtsbewegung mitgebracht und mit den von oben herabfahrenden Stempeln unter strenger Einhaltung vordefinierter Parameter präzise verschlossen. Eine elektronische Clipverschlussüberwachung verhindert Maschinenschäden bei Fehlfunktionen. Ein auf den Stempel aufmontierter Dehnungssensor DST55R überwacht alle Prozesse. Wird der eingestellte Grenzwert der Schließkraft erreicht, löst er mit einem digitalen CAN-open-Signal an die Steuerung das Sicherheitssystem aus und die Maschine wird gestoppt.

Die modernen TT-Doppelclip-Automaten im Hygienedesign verschließen die Wurstportionen effizient und präzise ohne Brätrückstände in den Wurstzipfeln.
(Bild: Baumer)

Herausforderungen Schließkraft und Dichtigkeit

Die Doppelclip-Automaten der letzten Generation arbeiten mit einer Taktzahl bis zu 180 Portionen pro Minute. Dabei wirken verschiedene Kräfte auf die Wurstportionen ein. Diese müssen entsprechend Darmmaterial und Clipgröße genau eingestellt, zuverlässig gemessen werden und reproduzierbar sein. Die Schließkraft des Stempels muss einerseits ausreichen, um die Wurstenden sicher zu verschließen. Andererseits darf sie nicht zu groß sein. Sie verletzt sonst den empfindlichen Darm, was zu Qualitätseinbußen und schlimmstenfalls zum Platzen der Wurst in einem der nächsten Prozessschritte Räuchern, Gären oder Kochen führt.

Im Produktionsprozess werden die Automaten zum Beispiel nach Batch- oder Rezeptwechsel regelmäßig mit Hochdruckreinigern gesäubert. Deswegen müssen alle Komponenten wie Ventile, Antrieb und Sensoren gegen Wasser und Schmutz hermetisch abgedichtet sein.

Der neue DST55R misst die Kräfte kosteneffizient mittels Dehnung. Anders als viele marktgängige Dehnungssensoren erfüllt er die höchste Schutzart IP69K, reagiert schnell und kann selbst kleinste Dehnungen oder Stauchungen präzise erfassen. Darüber hinaus ist er langzeitstabil: Einmal eingestellt, ermöglicht er dauerhaft präzise Kraftmessungen. Rasch aufeinanderfolgende harte Schläge und Vibrationen können ihm nichts anhaben. Sein robustes Gehäuse aus vernickeltem Stahl ist resistent gegen aggressive Reinigungsmittel, hohen Wasserdruck und heiße Temperaturen. Die verwendeten Materialien und das Design des Sensors entsprechen den hohen Anforderungen der Lebensmittelindustrie im allgemeinen und spezifischen hauseigenen Testvorgaben von Tipper Tie hinsichtlich der erhöhten Dichtigkeitsanforderungen an den Sensor aufgrund des chemischen Einflusses von Reinigungsmitteln auf die Oberflächenspannung des Wassers.

Die Dehnungssensoren des Typs DST55R lassen sich einfach in Maschinen integrieren.
(Bild: Baumer)

Lösungsorientierte Zusammenarbeit

„Mit dem Dehnungssensor DST55R haben wir die richtige Lösung für unsere leistungsstarken Doppelclip-Automaten gefunden“, bestätigt Gunnar Jäckel, Global Group Manager for Electronics bei Tipper Tie. „Wir sind sehr zufrieden. Bei seiner Entwicklung ist Baumer detailliert auf unsere Bedürfnisse eingegangen. So löst er beispielsweise seinen Vorgänger von der Größe her perfekt ab. Maschinenausfälle wegen Wasser im Sensor gehören der Vergangenheit an. Das ist uns im Zusammenhang mit der weltweiten Auslieferung unserer Maschinen sehr wichtig. Auch auf eine Produktverfügbarkeit über den ganzen Maschinenlebenszyklus hinweg legen wir großen Wert.“

Der einzigartige mechanische Aufbau des Sensors ist auf eine möglichst geringe Beeinflussung der Maschinenstruktur ausgelegt. Das ermöglicht ausgezeichnete Messergebnisse und eine zuverlässige und reproduzierbare Prozesssteuerung. Die Sensoren gibt es mit verschiedenen Messbereichen von 100 μm/m bis 1.000 μm/m und den Ausgangssignalen Spannung +/- 10 VDC und mit CAN-open-Schnittstelle.

Der neue Dehnungssensor von Baumer ist erfolgreich in der Serie eingeführt. Bei weiteren Überlegungen von Tipper Tie im Zusammenhang mit Industrie 4.0 und zustandsorientierter Instandhaltung sollen Sensoren des Anbieters noch eine wichtige Rolle spielen.

Über den Autor
Autorenbild
Thomas Hertig

Produktmanager Kraft/Dehnung bei Baumer

Über die Firma
Baumer Electric AG
Frauenfeld
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