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Ultraschall ist überall

Text: Mathis Bayerdörfer, A&D
In der industriellen Anwendung zeichnen sich Ultraschallsensoren heute nicht nur durch besondere Zuverlässigkeit aus, sondern auch durch ihre Vielseitigkeit. Denn die Zeiten, in denen das Messprinzip als exotische Lösung für die kniffligen Fälle angesehen wurde, sind längst vorbei. Inzwischen hat die Ultraschallsensorik den Praxisdauertest in allen industriellen Bereichen bestanden. Das Portfolio von Pepperl+Fuchs gibt einen Eindruck davon.

Doppelbogenkontrolle in der Druck- und Verpackungstechnik

Eine fehlerfreie Verarbeitung von Kunststoffplatten und Folienbögen bei der Herstellung von drucktechnischen Erzeugnissen ist unerlässlich. Bevor die vereinzelten Platten oder Bögen zugeschnitten werden, muss geprüft werden, dass jeweils nur ein Nutzen zugeführt wird, da sonst das Messer überbelastet wird und die zugeschnittenen Karten unbrauchbar werden.

Die Ultraschall-Doppelbogenerkennung UDC-18GM-400-3E3 prüft vor dem Messer die Anwesenheit eines Nutzens. Im Falle mehrerer Nutzen, zum Beispiel durch elektrostatische Aufladung, sendet der Sensor der Steuerung ein Alarmsignal. Die UDC-18GM-400-3E3 besitzt drei pnp-Öffnerausgänge für die Zustände: kein Bogen, Einzelbogen oder Doppelbogen, somit kann die Verarbeitung immer sichergestellt werden.

Die Doppelbogenkontrolle wurde zuvor über mechanische Taster gelöst. Mit der berührungslosen Ultraschallerkennung gehören Kratzer der Vergangenheit an. Selbst transparente Folien können kontrolliert werden. UDC-18GM-400-3E3 prüft von dünnen Folienbögen bis hin zu 2 mm starken Kunststoffplatten alle Materialien. Für noch stärkere Materialien wie Stahlbleche steht die Ultraschall Doppelmaterialerkennung UDCM-30GM-085-3E3 bereit.

Sicherer Entleerungsbetrieb in Müllfahrzeugen

Ultraschallsensoren die an Müllfahrzeugen zum Einsatz kommen müssen äußerst robust sein, um einen sicheren Betriebsablauf garantieren zu können. Damit der Betrieb der Fahrzeuge nahezu automatisch und sehr effizient abläuft werden die Sensoren sehr vielseitig eingesetzt.

Nähert sich eine Tonne der Hubeinheit des Müllfahrzeuges, ermittelt der Ultraschallsensor UB300-18GM40A deren Größe. Bei Aufnahme eines großen Containers werden beide Lifter benötigt. Bei Aufnahme von einer oder zwei kleinen Tonnen werden die Lifter einzeln nach Bedarf gesteuert. Beim Wiederabsenken nach der Entleerung muss der Bereich unter der Tonne überwacht werden, damit keine Person zu Schaden kommt oder ein Hindernis getroffen wird. Die Überwachung dieses Bereichs erfolgt mit vier Ultraschallsensoren vom Typ UC2000-L2.

Mit dem Modell UC2000-30GM70 im Einwegschrankenbetrieb wird der Einfüllbereich hinsichtlich des Füllstands überwacht. Ist dieser zu voll, wird die Tonne nicht mehr korrekt entleert und es kann Müll aus dem Fahrzeug fallen. Bei drohender Überfüllung setzt der Sensor die Hydraulikpresse des Fahrzeugs rechtzeitig in Gang und der Müll wird in den Bauch des Fahrzeugs gepresst.

Materialfluss an Abfüllmaschinen und Flaschenblasmaschinen

In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie geben Geschwindigkeit und Sauberkeit den Ton an. Hier sind kurze Durchlaufzeiten und minimale Ausfallzeiten genauso wichtig, wie hohe Hygieneanforderungen. In Abfüllanlagen sowie in Blasmaschinen müssen Flaschen unabhängig von Material und Inhalt kontinuierlich gezählt werden.

Die einzelne Erfassung ist für normale tastende Ultraschallsensoren zu schnell, da die Flaschen den Sensor mit hoher Geschwindigkeit und oft nur kleinem Abstand passieren. Aus diesem Grund bieten sich Ultraschall- Einwegschranken zur Flaschenzählung an.

In Maschinenteilen, die mit heißem Wasserdampf und Chemikalien zu reinigen sind, werden Ultraschall-Einwegschranken mit einer hohen chemischen Resistenz und in Schutzart IP68/69K benötigt, wie die Baureihe UBEC300-18GM40-. Abseits solcher Bereiche eignen sich Standard-Ultraschall-Einwegschranken wie die Baureihe UBE1000-18GM40-. Beide Sensorreihen erfassen auch transparente Glas- oder Plastikflaschen sicher. Selbst in Bereichen mit starker Wasserdampfentwicklung ist eine zuverlässige Erfassung der Flaschen mit Ultraschall-Einwegschranken gewährleistet.

Füllstandskontrolle in Kiesbunkern mit Ultraschall

Im Kiestagebau wird das Material in bis zu 50 m Tiefe abgebaut und muss bis zum Abtransport zwischengelagert werden. Über Förderbänder werden die Baustoff e zu Bunkern transportiert. Um die maximale Füllhöhe eines Bunkers festzustellen, kommen Ultraschallsensoren zum Einsatz , vor allem die Baureihe F260 ist hier geeignet.

Sie ermittelt per Laufzeitmessung den Abstand zum Füllgut und übermittelt ihn an die Schaltwarte des Kiesbunkers. Dort wird gegebenenfalls eine weitere Befüllung gestoppt und so die Überfüllung vermieden. Dieser Vorgang wird über den Analogausgang des Ultraschallsensors abgewickelt. Zusätzlich sind zwei Schaltausgänge vorhanden, einer dient der Vorwarnung, dass der Bunker bald voll ist und der andere für eine Endabschaltung, sobald es soweit ist.

Da der Erfassungsbereich bis zu 10 m reicht, kann die kontinuierliche Befüllung der Bunker jederzeit kontrolliert werden. Beim Einsatz in Schottersilos mit hoher Staubentwicklung kann die Reichweite auf bis zu 6 m zurückgehen. Durch die kontinuierliche Füllstandmessung an der Schaltwarte sind Anlagenbetreiber immer über den aktuellen Füllstand der Kiesbunker informiert.

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